[发明专利]位移检测方法、校正表制作方法、马达控制设备、加工机

说明书

技术领域

本发明涉及校正位移信息以改善检测精度的位移检测方法、校正表制作方法、马达控制设备、以及加工机。

背景技术

本申请的申请人正在开发用于诸如激光加工机、激光修整机、以及激光修补机之类的加工机的电流马达(galvano motor)。对于电流马达，采用增量编码器(incremental encoder)作为高精度的角检测器。申请人正在考虑编码器信号的电分割(electric division)手段。

常规上，基于输出幅值和偏移值相同并且相位彼此相差90度的两相模拟正弦波信号和余弦波信号的前提执行电分割。可在校正来自编码器的输出信号以使该输出信号接近上述前提之后进行电分割。

作为一种电分割方法，已知如日本专利特开No.H02-138819中公开的利用电阻分割的方法以及如日本专利特开No.H06-58769中公开的利用tan^-1(反正切)的方法。

如上所述，常规上，幅值、偏移和相位的校正是基于来自编码器的输出信号是正弦波信号的前提而执行的。然而，编码器输出信号包含谐波分量和非线性分量，并且不是理想的正弦波信号。因此，即使编码器输出信号被校正，严格来说，校正后的信号也不是理想正弦波信号。结果，当执行电分割时，导致误差。

此外，编码器的刻度间距被加工为被等间隔地布置，但是实际上产生加工误差。

发明内容

本发明提供了校正由编码器输出信号中包含的谐波分量或者刻度间距的加工误差导致的检测误差以便改善检测精度的位移检测方法、马达控制设备和加工机。

作为本发明的一个方面的位移检测方法包括如下步骤：利用驱动单元驱动移动部分；利用位移检测器检测所述移动部分的位移量；利用位移校正表校正位移量，以使得所述位移检测器所检测的位移量的位移速度恒定；以及检测由所述位移校正表校正的位移量作为所述移动部分的位移量。

作为本发明的另一个方面的用于制作校正表的方法包括如下步骤：利用驱动单元驱动移动部分；利用位移检测器检测所述移动部分的位移量；利用微分器计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为校正所述位移量，以使得所述位移检测器所检测的位移量的位移速度恒定。

作为本发明的另一个方面的马达控制设备包括：移动部分；驱动单元，被配置为将驱动转矩提供给移动部分；位移检测器，被配置为检测所述移动部分的位移量；具有位移校正表的控制器，所述位移校正表被配置为校正所述位移量，以使得所述位移检测器所检测的位移量的位移速度恒定。所述控制器利用通过所述位移校正表校正的位移量来控制所述驱动单元。

作为本发明的另一个方面的加工机包括所述马达控制设备。

参照附图阅读以下示例性实施例的描述，本发明的其他特征和方面将变得清晰。

附图说明

图1是实施例1中的马达控制设备执行的控制的框图。

图2是示出实施例1中的马达的转动角检测误差θm’-θm与马达的转动角θm之间的关系的图。

图3是示出实施例1中的马达的检测角θm’与马达的转动角θm之间的关系的图。

图4是实施例1中的驱动转矩的输入波形图。

图5是示出在实施例1中当图4中示出的波形作为转矩被施加时检测角θm’与转动速度的时间依存关系的图。

图6是示出在实施例1中在速度不均匀的一个周期中检测角与转动速度的时间依存关系的图。

图7是示出在实施例1中图6所示的检测角θm’被线性近似的状态的图。

图8是示出实施例1中的校正后的检测角θm”和校正前的检测角θm’之间的关系的图。

图9是示出在实施例1中校正前的检测误差θm’-θm和校正后的检测误差θm”-θm与转动角θm之间的关系的图。

图10是示出在实施例2中当施加图4所示的波形作为转矩时检测角θm’和转动速度的时间依存关系的图。

图11是示出在实施例2中在速度不均匀的一个周期中检测角和转动速度的时间依存关系的图。

图12是示出在实施例2中图11中所示的检测角θm’被线性近似的状态的图。

图13是示出实施例2中的校正后的检测角θm”和校正前的检测角θm’之间的关系的图。

图14是示出在实施例2中校正前的检测误差θm’-θm和校正后的检测误差θm”-θm与转动角θm之间的关系的图。

图15是示出实施例3中的马达的检测角θm’与马达的转动角θm之间的关系的图。