线性编码器装置以及基准位置检测方法_2

文档序号:9438588阅读:来源:国知局
输出与所检测出的磁通密度的强度相应的信号。从编码器头64输出的这些信号被输入到线性电动机控制装置80。
[0028]底座10由细长的矩形的底壁部11、以及垂直地设置在该底壁部11的宽度方向(Y方向)两端的一对侧壁部12形成。底座10例如由钢铁等磁性体材料或铝等非磁性材料形成。在底座10的底壁部11的上表面,朝向台架20安装有排列了多个磁铁32的磁铁部30使得N极和S极交替地出现。多个磁铁32在薄板状的磁铁板31上排列成一列。
[0029]此外,在底座10的侧壁部12的各自的上表面,沿着底座10的长边方向(X方向)配置有线性导轨50的轨道线路51。这2条轨道线路51平行地配置,并分别安装有移动块52。
[0030]台架20例如由钢铁等磁性体材料或铝等非磁性材料形成。此外,台架20形成为矩形的板状。在台架20的下表面20b,安装有前述的移动块52。移动块52安装于前述的2条轨道线路51。S卩,台架20经由沿着轨道线路51引导的一对线性导轨50而被支撑为能够相对于底座10进行直线运动。
[0031]此外,在安装于台架20的下表面20b的移动块52之间,安装有线圈部40。线圈部40具有3个线圈。此外,线圈部40所具有的3个线圈与安装于底座10的磁铁部30对置。通过在线圈部40的3个线圈中流动不同相位的电流而使各线圈产生磁场,从而在各线圈的磁场与磁铁部30的磁场的作用下,台架20沿底座10的长边方向进行直线运动。另外,线圈部40与磁铁部30之间即使台架20直线运动也通过线性导轨50维持在固定的间隙g。此外,在台架20的下表面20b,经由传感器支架75,还安装有编码器头64。
[0032]线性电动机控制装置80基于从外部输入的位置指令值、和从编码器头64输入的前述的信号,通过驱动线性电动机5来使台架20移动。
[0033]图3是表示本实施方式中的线性电动机控制装置80的构成的简要框图。线性电动机控制装置80具备:对从编码器头64输入的2个信号进行处理的传感器信号处理部81、以及向线圈部40的3个线圈供给电力的线性电动机控制部89。传感器信号处理部81具有:参考信号生成部82、同步信号生成部83、基准位置检测部84、以及位置计算部85。
[0034]参考信号生成部82在从MR元件67输入的信号是给定的信号电平以上时生成H (High,高)电平的参考信号(Ref信号/脉冲信号),在从MR元件67输入的信号小于给定的信号电平时生成L(Low,低)电平的Ref信号。S卩,若MR元件67检测到参考标记62的磁通量,则参考信号生成部82使Ref信号产生矩形形状的脉冲。通过该Ref信号,来示出MR元件67正与参考标记62对置或位于附近的情况。参考信号生成部82将所生成的Ref信号输出到基准位置检测部84。
[0035]同步信号生成部83基于从MR元件66输入的正弦波信号,生成表示磁标度61的极性从N极变化为S极时或从S极变化为N极的位置的脉冲出现的Zl信号(同步信号)。同步信号生成部83将所生成的Zl信号输出到基准位置检测部84。
[0036]基准位置检测部84基于由参考信号生成部82输出的Ref信号和由同步信号生成部83输出的Zl信号,生成表示台架20位于基准位置的脉冲出现的Z相信号(基准位置信号)。基准位置检测部84将所生成的Z相信号输出到线性电动机控制部89。
[0037]图4是表示本实施方式中的基准位置检测部84中的信号处理的概要的图。在该图中,横轴表示台架20以及编码器头64的位置。
[0038]此外,在图4中示出了台架20以及编码器头64从左向右移动时的Zl信号、Ref信号、Z2信号、以及Z相信号的变化。另外,Z2信号是用于生成Z相信号的信号,是在基准位置检测部84内生成的内部信号。此外,各信号的信号电平与台架20以及编码器头64的位置相对应。
[0039]在Zl信号中,每当磁标度61的极性发生变化时出现脉冲。关于Ref信号,信号电平对应于参考标记62的位置而变化为H电平。基准位置检测部84若检测到Ref信号的上升沿,则使Z2信号的信号电平从L电平变化为H电平。基准位置检测部84若在使Z2信号的信号电平变化为H电平之后检测到Zl信号的脉冲的下降沿,则使Z2信号的信号电平从H电平变化为L电平。
[0040]基准位置检测部84通过进行Zl信号与Z2信号的逻辑与运算(AND运算),来生成表示线性编码器装置60中的基准位置的信号即Z相信号。S卩,若在Ref信号上升之后Zl信号变化为H电平,则基准位置检测部84使Z相信号的信号电平变化为H电平。此外,由于根据Zl信号的下降沿来使Z2信号变化为L电平,因此Z相信号的信号电平变化为L。由此,能够在Z相信号中产生脉冲。
[0041]返回到图3,继续线性电动机控制装置80的构成的说明。
[0042]位置计算部85基于从MR元件66输出的正弦波信号,将脉冲信号输出到线性电动机控制部89。
[0043]线性电动机控制部89基于从位置计算部85输出的脉冲信号、从基准位置检测部84输出的Z相信号、以及从外部输入的位置指令值,向线圈部40供给电流以使台架20移动至位置指令值所示的位置。此外,线性电动机控制部89在使台架20移动之前进行原点复位处理。
[0044]图5是表示本实施方式中线性电动机控制部89所进行的原点复位处理的流程图。线性电动机控制部89若开始原点复位处理,则向线圈部40供给电力,使台架20向预先规定的方向移动(步骤S101)。线性电动机控制部89判断台架20是否已经达到了可动范围的端部(步骤S102) ο
[0045]在台架20尚未达到端部的情况下(步骤S102 否”),线性电动机控制部89判断是否检测到基准位置(步骤S103)。
[0046]在检测到了基准位置的情况下(步骤S103 是”),线性电动机控制部89结束原点复位处理。
[0047]另一方面,在未检测到基准位置的情况下(步骤S103 否”),线性电动机控制部89使处理返回到步骤SlOl。
[0048]在步骤S102中,在台架20已经达到了端部的情况下(步骤S102 是”),线性电动机控制部89使台架20向与前述的预先规定的方向相反的方向移动,并使其移动直到达到可动范围的端部为止(步骤S104)。
[0049]若通过步骤S104中的移动而使台架20达到可动范围的端部,则线性电动机控制部89与步骤SlOl同样地使台架20向预先规定的方向移动(步骤S105)。
[0050]线性电动机控制部89判断台架20是否已经达到了可动范围的端部(步骤S106)。
[0051]在台架20已经达到了端部的情况下(步骤S106 是”),线性电动机控制部89判断为未能检测到基准位置而进行错误处理(步骤S108),结束原点复位处理。错误处理例如是将在原点复位处理中未能检测到基准位置的情况向用户进行通知的处理等。
[0052]在台架20尚未达到端部的情况下(步骤S106 否”),线性电动机控制部89判断是否检测到基准位置(步骤S107),在未检测到基准位置的情况下(步骤S107 否”),使处理返回到步骤S105。
[0053]在检测到了基准位置的情况下(步骤S107 是”),线性电动机控制部89结束原点复位处理。
[0054]如上进行处理,线性电动机控制部89在原点复位处理中,使台架20 (线性电动机5)向预先规定的方向移动时,检测基准位置。由此,Z相信号中基准位置检测部84生成脉冲的定时、和台架20以及编码器头64位
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