JPH0354410A

JPH0354410A - 位置検出器

Info

Publication number: JPH0354410A
Application number: JP18990289A
Authority: JP
Inventors: Shinji Shibata; 伸二柴田; Koichi Hayashi; 康一林
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1989-07-21
Filing date: 1989-07-21
Publication date: 1991-03-08
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: JPH0812065B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、移動物の位置を電気的なデジタル値に変換し
て出力する位置検出器に関する。

（従来の技術）第４図は、従来の位置検出器５をＮＧ（数値制御）装置
などのシステム４に結合した場合のブロック構成を示し
ている。

２相励磁回路３４は励磁＜＝号ＶｃｏｓωＬ及びＶｓｉ
ｎωｔをレゾルバ３ｌに供給すると主に、正弦波励磁信
号Ｖｓｉｎωｔをコンバレータ３３に入力する。

レゾルバ３ｌの回転軸は一般にモータ軸などに結合され
ており、その回転角θをパラメータとするＡＣ信号ｖ’
ｓｉｎ（ωｔ十〇）を出力してコンバレータ３２に入力
する。コンパレータ３２はＡＣ信号Ｖ’ｓｉｎ（ωｔ十
〇）を所定のスレッショルドで矩形波ＳＴＰにして位相
差カウンタ３６に送る。一方、コンバレータ３３は、正
弦波励磁信号Ｖｓｉｎωｔを所定のスレッショルドで矩
形波ＳＴＲにして位相差カウンタ３６に送る。そして、
位相差カウンタ３６は矩形波ＳＴＲの立ち上りから矩形
波ＳＴＰの立ち上りまでの時間をクロック等で計数し、
その計数値Ｐを出力ドライバ３７を経てＮＧ装置などの
システム４に送る。この場合、位相差カウンタ３６の計
数値Ｐは回転角θに比例した値となるので、計数値Ｐは
レゾルバ３ｌの位置検出値となる。

ここで、システム４に送られて来る位置検出値Ｐは、一
般に一回転を２°（ｎは自然数）分割するような演算処
理のし易い単位系に固定されているので、位置検出器５
の単位系をシステム４で使用する単位系に合せる必要が
ある。そのためにシステム４では、システム４内の演算
装置によって位置検出値Ｐに単位変換の為の定数を掛け
る。例えば、ＮＧシステムなどでよく使用される回転角
の単位である“度”に変換する場合、位置検出器５は回
転を２ｎ分割するので、入力される位置検出値Ｐに３６
０　／２°という単位変換定数を掛けることになる。さ
らに、位置検出器５の取付け等によって検出位置にオフ
セットが発生することがあり、このような場合もシステ
ム４の中の演算装置によって、入力される位置検出値Ｐ
に検出位置のオフセット量であるオフセット定数を加え
ている。このようにして、位置検出器５より出力される
位置検出値Ｐは、システム４の中の演算装置により単位
の変換とオフセットの演算をされて最終的な位置検出値
となる。

一方、位置検出器５の単位系をシステム４の単位系に合
せるのに、上記のようなシステム内の演算装置による単
位変換の方法の他に次のような方法が考えられる。１つ
は位置検出器５の内部で電気的に行なう方法で、位相差
カウンタ３６のカウントクロックの周波数及び励磁周波
数の比を変えることによってシステム４の単位系に合せ
るものであり、他の１つは検出物と位置検出器５との間
で機械的に行なう方法で、検出器入力軸とレゾルバ軸と
の間に変速機構を用い、その変速比によってシステム４
の単位系に合せるものである。

（発明が解決しようとする課題）上述した位置検出器５では、この位置検出器５を使用す
るシステム４内の演算装置で単位の変換やオフセットの
計算をさせているため、システム４内の濱算装置に負担
を掛けることになる。すなわち、移動物の位置を電気的
なデジタル信号に変換する位置検出器では、位置検出器
より出力されるデジタル値と移動物の位置との関係が固
定されており、出力されたデジタル値は単位系や原点オ
フセットなどの問題のため、この位置検出器を使用する
システムが本当に欲しい位置検出情報でない場合がある
。この場合、システム内の演算装置によって単位変換や
原点オフセットなどの計算を行？７っているので、この
演算装置に負担をかけることになる。

又、位相差カウンタ３６のカウントクロックの周波数と
励磁周波数との比を変えることによって単位系を合せる
方法の位置検出器は、それを使用するシステム毎に合せ
て作られるため、他の単位系のシステムと結合すること
ができない。したがって、この位置検出器はそれを使用
するシステムの専用位置検出器となり、全く汎用性のな
い位置検出器となってしまう。同様にして、変速機構に
よって単位系を合せる方法の位置検出器も、それを使用
するシステム毎に合せて変速機構を作るため、他の単位
系のシステムと結合することができない．従って、この
位置検出器はそれを使用するシステムの専用位置検出器
となり、全く汎用性のない位置検出器となってしまう。

本発明は上述のような事情から威されたものであり、本
発明の目的は、位置検出器を使用するシステム内の演算
装置に負担をかけることなく、単位系の異なる種々のシ
ステムと結合できる汎用性の高い位置検出器を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、移動物の位置を検出してその位置データを出
力することのできる位置検出器に関するものであり、本
発明の目的は、外部から入力される情報を受信する受信
手段と、前記受信手段により受信されたデジタル信号を
記憶する記憶手段と、前記移動物の位置を電気的なデジ
タル値に変換する位置検出部と、前記記憶手段の内容及
び前記位置検出部のデジタル値を演算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果を外部へ出力する出力部とを設
けることによって達威される。

（作用）本発明の位置検出器は、位置検出器の外部から送られて
来る単位変換定数及びオフセット定数を受信手段によっ
て受信し、受信したデジタル信号を記憶手段に格納し、
位置検出部より出力される位置検出値と記憶手段に格納
された内容とを乗除算又は加減算の珂能な演算手段によ
って演算し、その結果を出力部から出力するようにして
いるので、単位の変換及びオフセットの修正を行なった
位置検出値を出力できる。

このム、位置検出器を使用するシステム内の演算装置に
負担を掛けることなく、しかも外郎から入力される情報
を記憶することにより単位系の異なる種々のシステムと
結合でき、汎用性の高い位置検出器となる。又、記憶手
段の記憶素子を不揮発性メモリとすることで、外部から
位置検出器に情報を入力する専用の入力装置を用いて、
システムと位置検出器とを接続する前に単位変換定数及
びオフセット定数を位置検出器の不揮発性メモリに格納
することができる。この為、この位置検出器に単位変換
定数やオフセット定数を入力する手段を持たない従来の
システムにも容易に結合でき、従来の位置検出器と互換
性のある更に汎用性の高い位置検出器となる。

（実施例）以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の位置検出器１をＮＧ装置などのシステ
ム２と結合した場合のブロック構成を示し、第２図（＾
）〜ｆＥ）は外部から情報を受信する場合のコントロー
ラｌ５のタイミングチャートを、第３図（Ａ）〜（Ｅ）
は位置検出時のコントローラｌ５のタイミングチャート
をそれぞれ示している。コンパレータ３３からの矩形波
ＳＴＲ及びコンパレ゜一タ３２からの矩形波ＳＴＰは位
相差カウンタ３５に入力され、位置検出値Ｐ０は乗算器
１１に、位置検出完了信号ＳＴＴはコントローラ１５に
それぞれ入力されている。コントローラｌ５からのラッ
チｆ３号ＬＴ＾及びＬＴＢは、ＵＳＡＲＴ（（Ｉｎｉｖ
ｅｒｓａｌ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ／八ｓｙｎｃｈｒ
ｏｎｏｕｓ　Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅ
ｒ）１６から出力される単位変換定数Ａ及びオフセット
定数Ｂをそれぞれラッチ回路ｌ３及びｌ４にラッチし、
ラッチされたデータは更に乗算器１ｌ及び加算器ｌ２に
入力される。また、コントローラｌ５からの読出要求信
号ｌ′ＩＤ及びデータ転送ｆｓ号ＷＲはＵＳＡＲＴ　１
６に入力されており，　ＵＳＡＲＴ　１６はトランスミ
ッタ１６１及びレシーバ１６２を具備している。ざらに
ＵＳ八ＲＴ　１６とシステム２とはインタフェースＩｔ
５２３２Ｇで接続されており、データＲｘＤ　，　Ｔｘ
Ｄが転送されるようになってぃる。

このような構成において、電源ＯＮ時に、外部からの情
報の受信手段であるＩＪＳＡＲＴ　１６のレシーバ１６
２はシステム２から第２図（＾）の如くシリアルデータ
ＲｘＤで送られて来る単位変換定数を受信し、受信が完
了すると同図ＣＢ）に示すような受信完了ｆ３号ＲｘＲ
ＤＹを出力してコントローラＩ５に入力する。コントロ
ーラ１５は受信完了信号！１ｘｌｌＤＹを受信して第２
図（Ｃ）　に示すような読出要求信号ＲＤをＬＩＳＡＲ
Ｔ　１６に対して出力し、ｕｓＡＲＴ　１６から単位変
換定数の読出要求をする。これによってｔｌｓＡＲＴＡ
　１６はバラレルなデータとなった単位変換定数Ａを出
力し、ラッチ回路１３は第２図（Ｄ）　　に示すような
コントローラｌ５からのラッチ信号ＬＴ＾により単位変
換定数Ａをラッチする。同様にしてＵＳＡＲＴ　１６か
ら次にオフセット足数Ｂが送られ、第２図（Ｂ）の受信
完了信号ＲｘＲＤＹによってコントローラＩ５から同図
（Ｃ）の読出要求信号ＲＯが出力され、同図（Ｅ｝に示
すラッチ信号ＬＴＢによりパラレルなデータとなったオ
フセット定数Ｂがラッチ回路ｌ４にラッチされる。

位置検出時には、２相励磁回路３４によって励磁された
レゾルバ３ｌは、回転角θをパラメータとするＡＣ信号
Ｖ’ｓｉｎ（ωｔ十〇）を出力し、正弦波励磁信号Ｖｓ
ｉｎωｔはコンパレータ３３によって第３図（Ａ）　　
に示すような矩形波ＳＴＲに変換れ、＾Ｃ信号Ｖ’ｓｉ
ｎ（ω【◆θ）はコンパレータ３２によって同図（Ｂ）
の矩形波ＳＴＰに変換され、それぞれ位相差カウンタ３
５に入力される。位相差カウンタ３５は矩形波ＳＴＲの
立ち上りから矩形波ＳＴＰの立ち上りまでの時間を計数
し、その回転角θに比例した計数値Ｐｏ、つまり位置検
出値Ｐ０を乗算器１１に送ると共に、第３図（Ｃ）に示
す位置検出完了侶号ＳＴＴをコントローラ１５に送る。

乗算器Ｈは、位置検出値Ｐ。

にラッチ回路１３にラッチされた単位変換定ｆｌｌＡを
掛け、その乗算結果ＰＩを加算器ｌ２に送る。加算器ｌ
２は、入力された乗算結果Ｐ１にラッチ回路ｌ４にラッ
チされたオフセット定数Ｂを加算し、その加算結果Ｐ２
をＵＳＡＲＴ　１６のトランスミッタ１６１　に送る。

つまり、位置検出値Ｐ０と出力値Ｐ２の関係は下記（１
）式で表わされる。

Ｐ，＝Ｐｏ−　　Ａ　＋　Ｂ・・・・・・・・・（ｌ）一方、コントローラｌ５は位置検出完了信号ＳＴＴが“
１゛となってから上記乗算・加算にかかる時間分だけ遅
れて、第３図（Ｄ）の如くデータ転送信号ＷＲを“ｌ“
にし、それを受けたＵＳＡＲＴ　１６のトランスミッタ
１６１は出力値Ｐ２を、同図（Ｅ）のようにシリアルデ
ータＴｘＤとしてシステム２へ転送する。このようにし
てシステム２に転送される出力値Ｐ２は、（１）式の如
（　ｊｉｊ位の変換やオフセットの計算を済ませた位置
検出値となる。

又、前記ラッチ回路１３．１４をＥＥＦＲＯＭなどの不
揮発性メモリとすることで、外部から位置検出器ｌにシ
リアルデータを入力する専用の入力装置を用いて、位置
検出器１とシステム２とを接続する前に単位変換数及び
オフセット定数をセットすることができ、位置検出器ｌ
に情報を入力する手段を持たないシステムでも、本発明
の位置検出器を使用することができる．なお、乗算器１１，加算器１２，ラッチ回路１３．１４
及びコントローラｌ５を１つのマイクロプロセッサに置
き換えることが可能なことは明らかであり、さらにレゾ
ルバ３ｌから位相差カウンタ３５までの位置検出部が位
置θに応じてパルスを発生し、そのパルスをカウンタに
より計数して位置を検出するタイプであっても良いこと
はいうまでもない。

（発明の効果）本発明は以上説明したように構威されているので、以下
のような効果を奏する。

単位変換定数とオフセット定数とをシリアルデータで入
力する為、位置検出器とシステムとを結ぶ信号線を殆ど
増加すことなく、単位変換定数及びオフセット定数を外
部から自由に設定できる。そして、これら定数と位置検
出値とを演算することにより、単位の変換やオフセット
の修正を行なった位置検出値を出力することができる。

この為、この位置検出器を使用するシステム内の（寅算
装置に負担を掛けることなく、しかも外部から入力され
る情報を記憶することにより、単位系の異なる種々のシ
ステムと結合でき、汎用性の高い位置検出器となる。ま
た、ラッチ回路に不揮発性メモリを使用することで、単
位変換定数及び才フセット定数を一度入力すれば再び入
力する必要がない為、システムは電源ＯＮ時毎の単位変
換定数とオフセット定数の入力を省くことができる。さ
らに、位置検出器とシステムを接続する前に単位変換定
数及びオフセット定数を入力するようにすれば、システ
ムはシリアルデータを送る装置を持たなくても良く、本
発明の位置検出器を従来のシステムに使用することがで
き、より汎用性の高い位置検出器となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例をＮＧ装置などのシステムと結
合した例を示すブロック図、第２図及び第３図はその動
作を説明する為のコントローラのタイミングチャート、
第４図は従来の位置検出器をＮＧ装置などのシステムと
結合した例を示すブロック図である。１．５・・・位置検出器、２，４・・・システム、１１
・・・乗算器、ｌ２・・・加算器、１３．１４・・・ラ
ッチ回路、ｌ５・・・コントローラ、１Ｂ−ＵＳＡＲＴ
（Ｌｌｎｉｖａｒｓａｌ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ／八
ｓｙｃｈｒｏｕｓ　Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉ
ｔｔｅｒ）　，　３１…レゾノレバ、３２．３３・・・
コンバレータ、３４・・・２相励磁回路、３５．３６・
・・位相差カウンタ、３７・・・出力ドライバ。

Claims

【特許請求の範囲】１、移動物の位置を検出してその位置データを出力する
位置検出器において、外部から入力される情報を受信す
る受信手段と、前記受信手段により受信されたデジタル
信号を記憶する記憶手段と、前記移動物の位置を電気的
なデジタル値に変換する位置検出部と、前記記憶手段の
内容及び前記位置検出部のデジタル値を演算する演算手
段と、前記演算手段の演算結果を外部へ出力する出力部
とを具備したことを特徴とする位置検出器。２、前記受信手段に入力される情報がシリアルデータで
ある請求項１に記載の位置検出器。３、前記記憶手段が不揮発性メモリである請求項１又は
２に記載の位置検出器。４、前記外部から入力される情報が位置検出器内部の単
位系を他の単位系に変換するための定数であり、前記演
算手段が乗算又は除算の可能な手段である請求項１〜３
のいずれかに記載の位置検出器。５、前記外部から入力される情報が位置検出器の位置の
オフセット量であるオフセット定数であり、前記演算手
段が加算又は減算の可能な手段である請求項１〜３のい
ずれかに記載の位置検出器。