[發(fā)明專利]位移檢測方法、校正表制作方法、馬達控制設(shè)備、加工機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910149105.2
• 申請日: 2009-06-12
• 公開（公告）號: CN101603840A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 上田伸治
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347;G01D5/245;H02P6/16;B23K26/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 魏小薇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及校正位移信息以改善檢測精度的位移檢測方法、校正表制作方法、馬達控制設(shè)備、以及加工機。

背景技術(shù)

本申請的申請人正在開發(fā)用于諸如激光加工機、激光修整機、以及激光修補機之類的加工機的電流馬達(galvano?motor)。對于電流馬達，采用增量編碼器(incremental?encoder)作為高精度的角檢測器。申請人正在考慮編碼器信號的電分割(electric?division)手段。

常規(guī)上，基于輸出幅值和偏移值相同并且相位彼此相差90度的兩相模擬正弦波信號和余弦波信號的前提執(zhí)行電分割。可在校正來自編碼器的輸出信號以使該輸出信號接近上述前提之后進行電分割。

作為一種電分割方法，已知如日本專利特開No.H02-138819中公開的利用電阻分割的方法以及如日本專利特開No.H06-58769中公開的利用tan^-1(反正切)的方法。

如上所述，常規(guī)上，幅值、偏移和相位的校正是基于來自編碼器的輸出信號是正弦波信號的前提而執(zhí)行的。然而，編碼器輸出信號包含諧波分量和非線性分量，并且不是理想的正弦波信號。因此，即使編碼器輸出信號被校正，嚴(yán)格來說，校正后的信號也不是理想正弦波信號。結(jié)果，當(dāng)執(zhí)行電分割時，導(dǎo)致誤差。

此外，編碼器的刻度間距被加工為被等間隔地布置，但是實際上產(chǎn)生加工誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了校正由編碼器輸出信號中包含的諧波分量或者刻度間距的加工誤差導(dǎo)致的檢測誤差以便改善檢測精度的位移檢測方法、馬達控制設(shè)備和加工機。

作為本發(fā)明的一個方面的位移檢測方法包括如下步驟：利用驅(qū)動單元驅(qū)動移動部分；利用位移檢測器檢測所述移動部分的位移量；利用位移校正表校正位移量，以使得所述位移檢測器所檢測的位移量的位移速度恒定；以及檢測由所述位移校正表校正的位移量作為所述移動部分的位移量。

作為本發(fā)明的另一個方面的用于制作校正表的方法包括如下步驟：利用驅(qū)動單元驅(qū)動移動部分；利用位移檢測器檢測所述移動部分的位移量；利用微分器計算所述位移量的位移速度；以及制作位移校正表，所述位移校正表被配置為校正所述位移量，以使得所述位移檢測器所檢測的位移量的位移速度恒定。

作為本發(fā)明的另一個方面的馬達控制設(shè)備包括：移動部分；驅(qū)動單元，被配置為將驅(qū)動轉(zhuǎn)矩提供給移動部分；位移檢測器，被配置為檢測所述移動部分的位移量；具有位移校正表的控制器，所述位移校正表被配置為校正所述位移量，以使得所述位移檢測器所檢測的位移量的位移速度恒定。所述控制器利用通過所述位移校正表校正的位移量來控制所述驅(qū)動單元。

作為本發(fā)明的另一個方面的加工機包括所述馬達控制設(shè)備。

參照附圖閱讀以下示例性實施例的描述，本發(fā)明的其他特征和方面將變得清晰。

附圖說明

圖1是實施例1中的馬達控制設(shè)備執(zhí)行的控制的框圖。

圖2是示出實施例1中的馬達的轉(zhuǎn)動角檢測誤差θm’-θm與馬達的轉(zhuǎn)動角θm之間的關(guān)系的圖。

圖3是示出實施例1中的馬達的檢測角θm’與馬達的轉(zhuǎn)動角θm之間的關(guān)系的圖。

圖4是實施例1中的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的輸入波形圖。

圖5是示出在實施例1中當(dāng)圖4中示出的波形作為轉(zhuǎn)矩被施加時檢測角θm’與轉(zhuǎn)動速度的時間依存關(guān)系的圖。

圖6是示出在實施例1中在速度不均勻的一個周期中檢測角與轉(zhuǎn)動速度的時間依存關(guān)系的圖。

圖7是示出在實施例1中圖6所示的檢測角θm’被線性近似的狀態(tài)的圖。

圖8是示出實施例1中的校正后的檢測角θm”和校正前的檢測角θm’之間的關(guān)系的圖。

圖9是示出在實施例1中校正前的檢測誤差θm’-θm和校正后的檢測誤差θm”-θm與轉(zhuǎn)動角θm之間的關(guān)系的圖。

圖10是示出在實施例2中當(dāng)施加圖4所示的波形作為轉(zhuǎn)矩時檢測角θm’和轉(zhuǎn)動速度的時間依存關(guān)系的圖。

圖11是示出在實施例2中在速度不均勻的一個周期中檢測角和轉(zhuǎn)動速度的時間依存關(guān)系的圖。

圖12是示出在實施例2中圖11中所示的檢測角θm’被線性近似的狀態(tài)的圖。

圖13是示出實施例2中的校正后的檢測角θm”和校正前的檢測角θm’之間的關(guān)系的圖。

圖14是示出在實施例2中校正前的檢測誤差θm’-θm和校正后的檢測誤差θm”-θm與轉(zhuǎn)動角θm之間的關(guān)系的圖。

圖15是示出實施例3中的馬達的檢測角θm’與馬達的轉(zhuǎn)動角θm之間的關(guān)系的圖。