[发明专利]计算绝对位移量的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算绝对位移量的装置及其方法，进一步详细而言，涉及从不同周期的多个周期信号中计算出周期较长的周期信号、并从该周期信号中计算出绝对位移量的装置及其方法。

背景技术

在机床等领域，对检测移动体的移位量的各种方式进行了探讨，并应用于实际的使用中。例如，在日本专利第3967963号公报（专利文献1）中公开了下述装置，在该装置中设有绝对检测周期不同的两个旋转变压器（图1），利用从这两个旋转变压器输出的位移检测信号来检测出绝对位移。该检测装置利用行程值来检测出绝对位移，该行程值是转换成用于从两个周期信号中得到这两者的最小公倍数的周期信号的数据、并预先存储于ROM中且被数值化后的行程值。

此外，在日本专利第3665732号公报（专利文献2）中公开了下述装置，该装置利用三个从动齿轮咬合于主轴驱动齿轮的齿轮结构，检测出主转轴的多旋转的绝对位置（图2）。该检测装置利用与三个从动齿轮结合而成的旋转变压器检测出机械角，从该机械角中求出各从动齿轮的转速，对预先存储于ROM中的各从动齿轮的转速与主转轴的转速之间的关系（图9）进行比较，从而检测出主转轴的绝对位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3967963号公报

专利文献2：日本专利第3665732号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献2所记载的发明中，由于将被数值化后的数据存储于ROM，因此，需要具有较大存储容量的半导体装置，与此同时，还要耗费较大的安装面积。由于这样的原因，会产生检测装置的成本较高的问题。此外，在专利文献1所记载的发明中，通过将用于从两个周期信号中获得其最小公倍数的周期信号所需的二维数据排列设为一维数据排列，虽然减少了数据量，但是，对于预先将数据存储于ROM并进行的处理没有变化。

本发明是为解决上述现有问题而完成的，提供一种绝对位移检测装置、以及计算绝对周期信号的方法，该绝对位移检测装置不需要预先在ROM内存储参照用数据，从利用检测位移量的多个位移检测机构所检测出的多个位移检测信号中计算绝对周期信号，该绝对周期信号具有比多个位移检测信号的周期更宽的周期。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的绝对位移检测装置是从利用检测位移量的多个位移检测机构所检测出的多个位移检测信号中，计算出具有比多个位移检测信号的周期更宽周期的绝对周期信号的绝对位移检测装置，其特征在于，包括：第一计算单元，该第一计算单元从多个位移检测信号中生成周期不同的第一周期信号及第二周期信号，利用共用的基本单位量将第一周期信号及第二周期信号数值化，且使这两个信号同步地进行变化；第二计算单元，该第二计算单元将第一周期信号乘以第一系数后所得的值和第二周期信号乘以第二系数后所得的值之差，除以第一周期信号的周期与第二周期信号的周期的公倍数，从而算出第一余数，其中，第一系数是用公倍数除以第一周期信号的周期后所得的值，第二系数是用公倍数除以第二周期信号的周期后所得的值；第三计算单元，该第三计算单元用第一余数除以第一系数和第二系数之差，从而算出第二余数；以及第四计算单元，该第四计算单元通过将第一余数、和用第二余数乘以公倍数后所得的值相加，计算出绝对周期信号。

本发明的特征在于，本发明所涉及的第四计算单元还包括除法单元，该除法单元用绝对周期信号除以第一系数和第二系数之差。

本发明的特征在于，本发明所涉及的公倍数还包括最小公倍数。

本发明的特征在于，本发明所涉及的多个位移检测机构还包括用于检测直线运动的移动体的位移的位移传感器。

本发明的特征在于，本发明所涉及的多个位移检测机构包括变速结构，该变速结构由旋转运动的主轴、以第一变速比传输主轴的旋转的第一副轴、以及以第二变速比传输主轴的旋转的第二副轴来构成，从用于检测主轴、及第一和第二副轴的旋转角度的角度传感器输出多个位移检测信号。

本发明的特征在于，还包括检测单元，该检测单元通过将利用除法单元所得到的值乘以基本单位量，再与主轴的旋转角度相加，由此检测出主轴的绝对旋转角。