| 研究概要 |
校正システムを試作し、基礎的実験を行い、以下の成果を得た。
1.校正システム概要 精密回転形空気軸受けと同軸に2つの非接触形光学式エンコーダA、B(それぞれ36000P/R、225000P/R)が取付けられ、内蔵のダイレクトドライブモータにより等速回転制御される。エンコーダBはその検出ユニットが別の空気軸受けにより支持され、アンチバックラッシギヤを介したステッピングモータ、または、超音波モータを使った摩擦駆動で、エンコーダAに対して任意の相対角度に割出がされる。また、エンコーダAは検出部を4つ配置しその平均化により、高精度化が図られている。エンコーダA,Bは等分割平均法(他に基準を必要としない校正法)により常に容易に校正値が求められる。被校正エンコーダはカップリング等を介して、システムの上部に固定され、校正されたエンコーダA,Bを基準に校正される。エンコーダA,B、及び被校正エンコーダの相対角位置誤差は等速回転運動を利用して、角度を時間に変換して高分解能自動測定する時間変換法を用いており、回転制御、割出制御、校正作業等全て完全に自動化されている。
2.成果 (1)エンコーダA,B間の相対角位値誤差の測定は3rpm時、測定分解能0.005″ばらつきはσ=0.010″で、全周の数万の目盛の誤差を20秒程度の時間で測定できる。(2)エンコーダAの検出部の平均化により、信号のばらつきはσ=0.010″から0.004″までに改善された。(3)超音波モータを使った割り出しでは、バックラッシなしで、7rpmの最高速度と0.01″の微小角位置決めが確認できた。(4)エンコーダA,Bの角位置誤差はそれぞれ±0.35″,±0.45″程度で、いずれも、2次フーリエ成分が大半を占めている。(5)本システムの校正精度は±0.03″を確認した。
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