JPH0617801B2 - 絶対位置検出器 - Google Patents
絶対位置検出器Info
- Publication number
- JPH0617801B2 JPH0617801B2 JP62320118A JP32011887A JPH0617801B2 JP H0617801 B2 JPH0617801 B2 JP H0617801B2 JP 62320118 A JP62320118 A JP 62320118A JP 32011887 A JP32011887 A JP 32011887A JP H0617801 B2 JPH0617801 B2 JP H0617801B2
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- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ロボットやＮＣ工作機の各軸の絶対位置を検
出する絶対位置検出器に関するものである。
出する絶対位置検出器に関するものである。
従来の技術 近年、ロボットやＮＣ工作機械では、作業エリアの制限
や、停電や非常停止からの復帰時にワークに当たるのを
さけるために原点復帰動作を必要としない絶対位置検出
器が必要とされている。
や、停電や非常停止からの復帰時にワークに当たるのを
さけるために原点復帰動作を必要としない絶対位置検出
器が必要とされている。
以下図面を参照しながら、上述した従来の絶対位置検出
器の一例について説明する。
器の一例について説明する。
第３図は従来の絶対位置検出器の構成を示すものであ
る。
る。
第３図において１、３はレゾルバ、２はレゾルバ１とレ
ゾルバ３を結ぶ減速比１／ｒの減速器、４、５はレゾル
バ１、３の励磁巻線に交流電流を流し出力として得られ
た電圧の位相の遅れからレゾルバ１、３の回転角度をデ
ジタルで出力するＲ／Ｄ変換器、６はＲ／Ｄ変換器４、
５から得られたレゾルバ１、３のそれぞれの位置データ
から絶対位置を演算するマイクロコンピュータである。
ゾルバ３を結ぶ減速比１／ｒの減速器、４、５はレゾル
バ１、３の励磁巻線に交流電流を流し出力として得られ
た電圧の位相の遅れからレゾルバ１、３の回転角度をデ
ジタルで出力するＲ／Ｄ変換器、６はＲ／Ｄ変換器４、
５から得られたレゾルバ１、３のそれぞれの位置データ
から絶対位置を演算するマイクロコンピュータである。
第４図はＲ／Ｄ変換器の構成を示すものである。
第４図において、７は４ＭＨｚのクロックを発振する発
振回路、８は４ＭＨｚのクロックをカウントする１０ビ
ットカウンタ、９ａ、９ｂは第５図に示すデータの書き
込まれたメモリからなる正弦波テーブル、１０ａ、１０
ｂはＤ／Ａコンバータ、１１ａ、１１ｂは増幅器、１２
はレゾルバ、１３はレゾルバ１２の出力値を０Ｖで比較
する比較器、１４はカウンタ８のデータを比較器の出力
で保持するラッチである。
振回路、８は４ＭＨｚのクロックをカウントする１０ビ
ットカウンタ、９ａ、９ｂは第５図に示すデータの書き
込まれたメモリからなる正弦波テーブル、１０ａ、１０
ｂはＤ／Ａコンバータ、１１ａ、１１ｂは増幅器、１２
はレゾルバ、１３はレゾルバ１２の出力値を０Ｖで比較
する比較器、１４はカウンタ８のデータを比較器の出力
で保持するラッチである。
以上のように構成された絶対位置検出器について以下そ
の動作を説明する。
の動作を説明する。
Ｒ／Ｄ変換器の動作は、まず１０ビットカウンタ８で４
ＭＨｚのクロックをカウントし０から1023までの値を出
力する。この出力を第６図（ａ）に示す。カウンタ８の
出力は正弦波テーブル９ａ、９ｂで変換され、Ｄ／Ａ変
換器１０ａ、１０ｂで第６図（ｂ）（ｃ）に示すような
位相の９０度ずれた２つの正弦波に変換される。この２
つの信号は増幅器１１ａ、１１ｂで増幅されレゾルバ１
２の２つの励磁巻線に印加される。レゾルバ１２の出力
は第６図（ｄ）に示すように第６図（ｂ）の波形よりθ
位相の遅れた波形となり、このθはレゾルバの回転子の
回転角により０〜３６０度迄変化する。このθの値をデ
ジタル値として得るために、レゾルバ１２の出力を比較
器１３で０Ｖと比較し、第６図（ｅ）のようなデジタル
波に変換し、この信号の立上がりでカウンタ８のデータ
をラッチ１４で保持する。
ＭＨｚのクロックをカウントし０から1023までの値を出
力する。この出力を第６図（ａ）に示す。カウンタ８の
出力は正弦波テーブル９ａ、９ｂで変換され、Ｄ／Ａ変
換器１０ａ、１０ｂで第６図（ｂ）（ｃ）に示すような
位相の９０度ずれた２つの正弦波に変換される。この２
つの信号は増幅器１１ａ、１１ｂで増幅されレゾルバ１
２の２つの励磁巻線に印加される。レゾルバ１２の出力
は第６図（ｄ）に示すように第６図（ｂ）の波形よりθ
位相の遅れた波形となり、このθはレゾルバの回転子の
回転角により０〜３６０度迄変化する。このθの値をデ
ジタル値として得るために、レゾルバ１２の出力を比較
器１３で０Ｖと比較し、第６図（ｅ）のようなデジタル
波に変換し、この信号の立上がりでカウンタ８のデータ
をラッチ１４で保持する。
このようにしてＲ／Ｄ変換器４・５で作られたレゾルバ
１・２の回転位置はマイクロコンピュータ６に読み込ま
れ、絶対位置が求められる。マイクロコンピュータ６の
処理は第７図に示すように、まずステップ１でＲ／Ｄ変
換器４・５のデータを読み込み回転数の多い方（例えば
モータに接続されている方）のデータをＰ１、減速され
た後のレゾルバの位置をＰ２とおく。ステップ２ではＰ
２に減速比ｒを掛け、Ｒ／Ｄ変換器の分解能Ｎ（ここで
はＮ＝２10＝１０２４）で割り、その整数部をｍとす
る。ステップ３ではステップ２で得られたｍに分解能Ｎ
を掛けさらにＰ１を加えることにより絶対位置Ｐａを得
るのである。
１・２の回転位置はマイクロコンピュータ６に読み込ま
れ、絶対位置が求められる。マイクロコンピュータ６の
処理は第７図に示すように、まずステップ１でＲ／Ｄ変
換器４・５のデータを読み込み回転数の多い方（例えば
モータに接続されている方）のデータをＰ１、減速され
た後のレゾルバの位置をＰ２とおく。ステップ２ではＰ
２に減速比ｒを掛け、Ｒ／Ｄ変換器の分解能Ｎ（ここで
はＮ＝２10＝１０２４）で割り、その整数部をｍとす
る。ステップ３ではステップ２で得られたｍに分解能Ｎ
を掛けさらにＰ１を加えることにより絶対位置Ｐａを得
るのである。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、 １．レゾルバ１とレゾルバ３の位置を正確に合わせてお
く必要があり調整に手間がかかった。
く必要があり調整に手間がかかった。
２．レゾルバの位置によってはノイズや電圧変動等の影
響でデータが変化すると、絶対位置が大きくずれる。
響でデータが変化すると、絶対位置が大きくずれる。
３．２の問題を解決するために減速比を最適な値に固定
したり、レゾルバの数を増して対応していたが、それに
より構造がさらに複雑になりロボットのアームに組み込
むことが不可能である。等の問題点を有していた。
したり、レゾルバの数を増して対応していたが、それに
より構造がさらに複雑になりロボットのアームに組み込
むことが不可能である。等の問題点を有していた。
本発明は、上記問題点に鑑み、ロボットのアーム等にも
組み込めるように構造を複雑にすることなく、調整の手
間も必要としない絶対位置検出器を提供するものであ
る。
組み込めるように構造を複雑にすることなく、調整の手
間も必要としない絶対位置検出器を提供するものであ
る。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の絶対位置検出器
は、第１のレゾルバと、前記第１のレゾルバの回転軸に
減速器を介して設けられた第２のレゾルバと、前記第１
のレゾルバと第２のレゾルバから１回転内の絶対位置を
得る第１、第２のレゾルバ・デジタル変換器（以下Ｒ／
Ｄ変換器という）と、前記第２のＲ／Ｄ変換器の出力値
に前記減速器の減速比を乗じたものから前記第１のＲ／
Ｄ変換器の出力値を減じ、前記第１及び第２のＲ／Ｄ変
換器の１回転当りの分散能Ｎで除した余りを演算する仮
想オフセット演算手段と、前記仮想オフセット演算手段
の演算結果としての仮想オフセット値を用いて絶対位置
を求めた時に誤差を生じる可能性があるか否かを判断す
る誤差判断手段と、その誤差判断手段の出力が絶対位置
を求めた時に誤差を生じる可能性があることを示す時
に、前記第１のレゾルバを１／２回転移動させる位置シ
フト手段と、前記第１、第２のＲ／Ｄ変換器または前記
位置シフト手段の出力値から絶対位置を演算する絶対位
置演算手段とを備えたものである。
は、第１のレゾルバと、前記第１のレゾルバの回転軸に
減速器を介して設けられた第２のレゾルバと、前記第１
のレゾルバと第２のレゾルバから１回転内の絶対位置を
得る第１、第２のレゾルバ・デジタル変換器（以下Ｒ／
Ｄ変換器という）と、前記第２のＲ／Ｄ変換器の出力値
に前記減速器の減速比を乗じたものから前記第１のＲ／
Ｄ変換器の出力値を減じ、前記第１及び第２のＲ／Ｄ変
換器の１回転当りの分散能Ｎで除した余りを演算する仮
想オフセット演算手段と、前記仮想オフセット演算手段
の演算結果としての仮想オフセット値を用いて絶対位置
を求めた時に誤差を生じる可能性があるか否かを判断す
る誤差判断手段と、その誤差判断手段の出力が絶対位置
を求めた時に誤差を生じる可能性があることを示す時
に、前記第１のレゾルバを１／２回転移動させる位置シ
フト手段と、前記第１、第２のＲ／Ｄ変換器または前記
位置シフト手段の出力値から絶対位置を演算する絶対位
置演算手段とを備えたものである。
作 用 本発明は上記した構成によって、仮想オフセット値を仮
想オフセット演算手段で求めることにより、第１、第２
のレゾルバの位置合わせを不要にし、また誤差判断手段
により仮想オフセット値と第１、第２のＲ／Ｄ変換器の
出力とから求めた絶対位置が誤差の影響で位置ずれを生
じる可能性がある時を判断し、位置シフト手段により誤
差の影響を受けない位置までずらし位置ずれの無い絶対
位値が検出できる。
想オフセット演算手段で求めることにより、第１、第２
のレゾルバの位置合わせを不要にし、また誤差判断手段
により仮想オフセット値と第１、第２のＲ／Ｄ変換器の
出力とから求めた絶対位置が誤差の影響で位置ずれを生
じる可能性がある時を判断し、位置シフト手段により誤
差の影響を受けない位置までずらし位置ずれの無い絶対
位値が検出できる。
実施例 以下本発明の一実施例の絶対位置検出器について、図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
第１図は本発明の実施例における絶対位置検出器の構成
を示すものである。第１図において２１、２３はレゾル
バ、２２は減速比１／ｒの減速器、２４、２５はＲ／Ｄ
変換器、２６はマイクロコンピュータである。以上のも
のは従来例の構成と同じものである。
を示すものである。第１図において２１、２３はレゾル
バ、２２は減速比１／ｒの減速器、２４、２５はＲ／Ｄ
変換器、２６はマイクロコンピュータである。以上のも
のは従来例の構成と同じものである。
以上のように構成された絶対位置検出器について、以下
第１図および第２図を用いてその動作を説明する。
第１図および第２図を用いてその動作を説明する。
レゾルバ２１、２３、Ｒ／Ｄ変換器２４、２５の動作は
従来例と同じであるが、マイクロコンピュータ２６の処
理は第２図に示すように、まずステップ１でＲ／Ｄ変換
器２４、２５のデータを読み込みＰ１、Ｐ２とする。ス
テップ２ではＰ２に減速比ｒを掛けたものからＰ１を引
きＲ／Ｄ変換器２４、２５の分解Ｎで割った余りを仮想
オフセット値Ｏ12とする。ステップ３では仮想オフセッ
ト値Ｏ12がＮ／４と３×Ｎ／４の範囲にある時と、それ
以外の時に区別する。次にステップ３でＮ／４≦Ｏ12３
Ｎ／４の時はステップ４へそれ以外の時はステップ５を
実行する。ステップ４の時はＰ１、Ｐ２、Ｏ12をこのま
ま絶対位置の計算に用いても誤差が生じないのでオフセ
ット値Ｏ2＝Ｏ1、シフト量Ｏ1＝０、Ｐ１をシフトした
値Ｐ12＝Ｐ１とし、ステップ６へ行く。ステップ５の時
はＰ１をＮ／２だけシフトさせ誤差の生じない所で絶対
位置を求める。つまりＰ12はＰ１とＮ／２を加えたもの
をＮを割った余り、オフセットＯ2はＰ２に減速比ｒを
掛けたものからＰ12を減じＮで割った余り、Ｏ1はシフ
ト量Ｎ1／２としステップ６へ行く。ステップ６ではス
テップ４またはステップ５の結果からＰ２に減速比ｒを
掛けＰ12を引き更にＯ2を引きＮ1／２とｒ／２を加えＮ
で割りその整数部をｍとする。絶対位置ＰａはｍにＮを
掛けＰ12を加えＯ1を加えて求める。
従来例と同じであるが、マイクロコンピュータ２６の処
理は第２図に示すように、まずステップ１でＲ／Ｄ変換
器２４、２５のデータを読み込みＰ１、Ｐ２とする。ス
テップ２ではＰ２に減速比ｒを掛けたものからＰ１を引
きＲ／Ｄ変換器２４、２５の分解Ｎで割った余りを仮想
オフセット値Ｏ12とする。ステップ３では仮想オフセッ
ト値Ｏ12がＮ／４と３×Ｎ／４の範囲にある時と、それ
以外の時に区別する。次にステップ３でＮ／４≦Ｏ12３
Ｎ／４の時はステップ４へそれ以外の時はステップ５を
実行する。ステップ４の時はＰ１、Ｐ２、Ｏ12をこのま
ま絶対位置の計算に用いても誤差が生じないのでオフセ
ット値Ｏ2＝Ｏ1、シフト量Ｏ1＝０、Ｐ１をシフトした
値Ｐ12＝Ｐ１とし、ステップ６へ行く。ステップ５の時
はＰ１をＮ／２だけシフトさせ誤差の生じない所で絶対
位置を求める。つまりＰ12はＰ１とＮ／２を加えたもの
をＮを割った余り、オフセットＯ2はＰ２に減速比ｒを
掛けたものからＰ12を減じＮで割った余り、Ｏ1はシフ
ト量Ｎ1／２としステップ６へ行く。ステップ６ではス
テップ４またはステップ５の結果からＰ２に減速比ｒを
掛けＰ12を引き更にＯ2を引きＮ1／２とｒ／２を加えＮ
で割りその整数部をｍとする。絶対位置ＰａはｍにＮを
掛けＰ12を加えＯ1を加えて求める。
以上のように本実施例によれば、ステップ２で仮想オフ
セット値を求める仮想オフセット演算手段、ステップ３
で誤差の有無を判断する誤差判断手段、ステップ５で位
置をＮ／２シフトする位置シフト手段を設けることによ
り、従来例の構成と変えることなく、位置ずれの無い絶
対位置を得ることができる。
セット値を求める仮想オフセット演算手段、ステップ３
で誤差の有無を判断する誤差判断手段、ステップ５で位
置をＮ／２シフトする位置シフト手段を設けることによ
り、従来例の構成と変えることなく、位置ずれの無い絶
対位置を得ることができる。
なお、本実施例ではＮ／２のシフトをマイクロコンピュ
ータ２６の演算で行ったが、レゾルバ２１がモータに接
続されている場合は１／２回転モータをまわしてもよ
い。
ータ２６の演算で行ったが、レゾルバ２１がモータに接
続されている場合は１／２回転モータをまわしてもよ
い。
発明の効果 以上のように本発明は仮想オフセット演算手段と、誤差
判断手段と位置シフト手段を設けることにより、最小限
の構成でレゾルバの位置合わせや、レゾルバのずれをあ
らかじめ測定するといった調整の必要のない絶対位置検
出を行うことが可能となる。
判断手段と位置シフト手段を設けることにより、最小限
の構成でレゾルバの位置合わせや、レゾルバのずれをあ
らかじめ測定するといった調整の必要のない絶対位置検
出を行うことが可能となる。
第１図は本発明の実施例における絶対位置検出器の構成
図、第２図は第１図のマイクロコンピュータの処理内容
のフローチャート、第３図は従来例の構成図、第４図は
Ｒ／Ｄ変換器の構成図、第５図は正弦波テーブルの説明
図、第６図はＲ／Ｄ変換器の各部の波形図、第７図は従
来例のマイクロコンピュータの処理内容を示すフローチ
ャートである。 ２１、２３……レゾルバ、２２……減速器、２４、２５
……Ｒ／Ｄ変換器、２６……マイクロコンピュータ。
図、第２図は第１図のマイクロコンピュータの処理内容
のフローチャート、第３図は従来例の構成図、第４図は
Ｒ／Ｄ変換器の構成図、第５図は正弦波テーブルの説明
図、第６図はＲ／Ｄ変換器の各部の波形図、第７図は従
来例のマイクロコンピュータの処理内容を示すフローチ
ャートである。 ２１、２３……レゾルバ、２２……減速器、２４、２５
……Ｒ／Ｄ変換器、２６……マイクロコンピュータ。
Claims (1)
- 【請求項１】第１のレゾルバと、前記第１のレゾルバの
回転軸に減速器を介して設けられた第２のレゾルバと、
前記第１のレゾルバと第２のレゾルバから１回転内の絶
対位置を得る第１、第２のレゾルバ・デジタル変換器
（以下Ｒ／Ｄ変換器という）と、前記第２のＲ／Ｄ変換
器の出力値に前記減速器の減速比を乗じたものから前記
第１のＲ／Ｄ変換器の出力値を減じ、前記第１及び第２
のＲ／Ｄ変換器の１回転当りの分解能Ｎで除した余りを
演算する仮想オフセット演算手段と、前記仮想オフセッ
ト演算手段の演算結果としての仮想オフセット値を用い
て絶対位置を求めた時に誤差を生じる可能性があるか否
かを判断する誤差判断手段と、その誤差判断手段の出力
が絶対位置を求めた時に誤差を生じる可能性があること
を示す時に、前記第１のレゾルバを１／２回転移動させ
る位置シフト手段と、前記第１、第２のＲ／Ｄ変換器ま
たは前記位置シフト手段の出力値から絶対位置を演算す
る絶対位置演算手段とを備えたことを特徴とする絶対位
置検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62320118A JPH0617801B2 (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | 絶対位置検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62320118A JPH0617801B2 (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | 絶対位置検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162101A JPH01162101A (ja) | 1989-06-26 |
| JPH0617801B2 true JPH0617801B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=18117897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62320118A Expired - Lifetime JPH0617801B2 (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | 絶対位置検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617801B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119642871A (zh) * | 2024-12-18 | 2025-03-18 | 无锡康德洛尔智能控制技术有限公司 | 一种基于双旋转变压器的多圈位置编码器及解码方法 |
-
1987
- 1987-12-19 JP JP62320118A patent/JPH0617801B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01162101A (ja) | 1989-06-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |