JP7309200B2 - フォトインタラプタを用いたレゾルバの角度検出精度向上方法及び装置 - Google Patents
フォトインタラプタを用いたレゾルバの角度検出精度向上方法及び装置 Download PDFInfo
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Description
また、特許文献1の回転角検出装置には、ビット拡張をしているレゾルバが開示されている。
すなわち、第1従来例としての複速レゾルバを用いる構成の場合、少なくとも、軸倍角又は回転速度が異なる2個のレゾルバを用意しなければならず、その場合には、全体形状が大型化し、小型機器への適用が極めて困難であった。
また、第2従来例としての減速機を用いてレゾルバの複速回転を得る構成は、レゾルバが大型化し、かつ、大型の機器用のレゾルバ装置となっていた。
また、ビット拡張を行う構成のIC化については、小型化は可能であるが、カスタムICとなり、開発のコストには限界があった。また、回路構成が複雑であるため、簡単に小型化することは困難であった。また、マイクロスイッチで切換える構成もあるが、寿命の問題及びチャタリングの問題もあり、長期の実用性に問題が存在していた。
また、前記nX型レゾルバ及びフォトインタラプタは、前記ジンバルに設けられていることにより、空間安定台の小型化に寄与することができる。
また、前記nX型レゾルバは、軸倍角が8Xよりなることにより、角度検出の精度を高く保持することができる。
また、前記フォトインタラプタが設けられた前記レゾルバの0度の位置における前記光電センサの切り替わり点は、0度±5.625度以内であることにより、+側及び-側における±5.625度以内は、光電センサ出力を無視することができる。
図1は、本発明の実施の形態によるフォトインタラプタを用いたレゾルバの角度検出精度向上方法及び装置に適用される空間安定台1のジンバル2を具体的に示している。
前記空間安定台1の台3には、2軸式の前記ジンバル2が設けられ、このジンバル2は、主として、枠状をなしAZ軸60を中心に回動自在なAZ枠4と、前記AZ枠4に設けられ、このAZ枠4を回動させるためのAZ用有限角モータ5及びAZ用レゾルバ6と、前記AZ枠4の内側に設けられ前記AZ軸とは直交するEL軸61を中心に回動可能なEL枠8と、前記AZ枠4の側部に設けられ前記EL枠8を前記AZ枠4の回動方向とは直交する方向に回動させるためのEL用有限角モータ9及びEL用レゾルバ10と、から構成されている。
尚、前述のジンバル2は周知の構造であるため、図示を一部省略しているが、各モータ5、9は各枠4、8を独立してAZ軸回転方向50及びEL軸回転方向51に各々回動し、前記各モータ5、9と各レゾルバ6、10は各々連動して回動するように、二軸ジンバルを構成している。
図2において、(M)は各レゾルバ6、10の機械角度(0度から-45度、0度から+45度)で、図示しない機械ストッパが0度から-31度、0度から+31度の間で、有限角の角度検出を行うことができるように構成されている。
前記光電センサ44の切り替わり点Gは、フォトインタラプタ43の光電センサ44の動作範囲、すなわち、0度は図2のM1の極性検知に相当し、雑音やチャタリング等のない電気的に安定した極性切り換え動作を得ることができる。
また、(M3)のように、(M3)で示すR/D変換器データMSB、MSB-1を周知のMSB拡張した出力データとした場合には、MSB~MSB-2は、-33.75度から0度迄は、101、110、111となり、さらに、0度から+33.75度迄は、000、001、010のロジックの組み合わせとなる。
R/D変換器データのMSB、MSB-1=11の場合 111とする。
R/D変換器データのMSB、MSB-1=00の場合 000とする。
R/D変換器データのMSB、MSB-1=上記以外の場合 (光電センサ出力)+(R/D変換器データのMSB、MSB-1)とする。
すなわち、軸倍角が8XからなるnX型レゾルバであるAZ用レゾルバ6及びEL用レゾルバ10は、図2で示されるように、-有限角側40から0度を経て+有限角側41、又は、+有限角側41から0度を経て-有限角側40に回転可能な有限角モータ5、9の角度位置を検出し、前記0度の位置にフォトインタラプタ43が設けられ、前記フォトインタラプタ43の光電センサ44から、前記0度の位置を境として、前記-有限角側40を「1」前記+有限角側41を「0」とする極性検知後の光電センサ出力44を得ることができ、R/D変換器20は、前記-有限角側40及び+有限角側41におけるR/D変換器データMSB、MSB-1を出力し、前記R/D変換器データMSB、MSB-1がMSB拡張されることによって出力データMSB、MSB-2が出力され、前記nX型レゾルバ6、10及びフォトインタラプタ43は、ジンバル2に設けられ、前記フォトインタラプタ43が設けられたレゾルバ6、10の0度位置における前記光電センサ44の切り替わり点の0度は、0度±5.625度以内に設定されている。
5、9 有限角モータ
6、10 nX型レゾルバ
20 R/D変換器
40 -有限角側
41 +有限角側
43 フォトインタラプタ
44 光電センサ
44a 光電センサ出力
MSB、MSB-1 R/D変換器データ
X 軸倍角
Claims (8)
- ジンバル(2)に設けられ、-有限角側(40)から0度を経て+有限角側(41)、又は、+有限角側(41)から0度を経て-有限角側(40)に回転可能な有限角モータ(5、9)の角度位置を検出するnX型レゾルバ(6、10)と、前記nX型レゾルバ(6、10)の前記0度の位置に設けられたフォトインタラプタ(43)と、前記フォトインタラプタ(43)の光電センサ(44)から出力され、前記nX型レゾルバ(6、10)の前記0度を境として前記-有限角側(40)を「1」前記+有限角側(41)を「0」とする極性検知を示す光電センサ出力(44a)と、前記-有限角側(40)及び+有限角側(41)におけるR/D変換器データMSB、MSB-1を出力するR/D変換器(20)と、を用い、前記R/D変換器データMSB、MSB-1をMSB拡張し、MSB拡張した出力データMSB~MSB-2を出力するようにしたフォトインタラプタを用いたレゾルバの角度検出精度向上方法。
- 前記nX型レゾルバ(6、10)及びフォトインタラプタ(43)は、前記ジンバル(2)に設けられていることからなる請求項1記載のフォトインタラプタを用いたレゾルバの角度検出精度向上方法。
- 前記nX型レゾルバ(6、10)は、軸倍角が8Xよりなる請求項1又は2記載のフォトインタラプタを用いたレゾルバの角度検出精度向上方法。
- 前記フォトインタラプタ(43)が設けられた前記レゾルバ(6、10)の0度の位置における前記光電センサ(44)の切り替わり点(G)は、0度±5.625度以内である請求項1~3の何れか1項に記載のフォトインタラプタを用いたレゾルバの角度検出精度向上方法。
- ジンバル(2)に設けられ、-有限角側(40)から0度を経て+有限角側(41)、又は、+有限角側(41)から0度を経て-有限角側(40)に回転可能な有限角モータ(5、9)の角度位置を検出するnX型レゾルバ(6、10)と、前記nX型レゾルバ(6、10)の前記0度の位置に設けられたフォトインタラプタ(43)と、前記フォトインタラプタ(43)の光電センサ(44)から出力され、前記nX型レゾルバ(6、10)の前記0度を境として前記-有限角側(40)を「1」前記+有限角側(41)を「0」とする極性検知を示す光電センサ出力(44a)と、前記-有限角側(40)及び+有限角側(41)におけるR/D変換器データMSB、MSB-1を出力するR/D変換器(20)と、を備え、前記R/D変換器データMSB、MSB-1をMSB拡張し、MSB拡張した出力データMSB~MSB-2を出力するようにしたフォトインタラプタを用いたレゾルバの角度検出精度向上装置。
- 前記nX型レゾルバ(6、10)及びフォトインタラプタ(43)は、前記ジンバル(2)に設けられていることからなる請求項5記載のフォトインタラプタを用いたレゾルバの角度検出精度向上装置。
- 前記nX型レゾルバ(6、10)は、軸倍角が8Xよりなる請求項5又は6記載のフォトインタラプタを用いたレゾルバの角度検出精度向上装置。
- 前記フォトインタラプタ(43)が設けられた前記レゾルバ(6、10)の0度の位置における前記光電センサ(44)の切り替わり点(G)は、0度±5.625度以内である請求項5~7の何れか1項に記載のフォトインタラプタを用いたレゾルバの角度検出精度向上装置。
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