JP2004074601A - Motor-driven potter's wheel - Google Patents
Motor-driven potter's wheel Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004074601A JP2004074601A JP2002238672A JP2002238672A JP2004074601A JP 2004074601 A JP2004074601 A JP 2004074601A JP 2002238672 A JP2002238672 A JP 2002238672A JP 2002238672 A JP2002238672 A JP 2002238672A JP 2004074601 A JP2004074601 A JP 2004074601A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotary table
- pedal
- motor
- level
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010409 ironing Methods 0.000 claims 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 20
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 14
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 244000145845 chattering Species 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陶器の作成などに用いられる電動式のろくろ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
陶芸界では、電気により回転テーブルを回転させる電動式のろくろ装置が広く普及している。電動式ろくろ装置は、粘土が載置される回転テーブルと、回転テーブルを駆動するためのモータと、回転テーブルの回転速度を調整するためのペダルと、モータの回転速度が速度指令信号のレベルに応じた回転速度となるようにモータの駆動を制御する駆動制御部とを備えている。作陶者は、例えば足を使ってペダル上下方向に回動させて、ペダルの回動位置を調整することにより、回転テーブルを所望する速度で回転させることができる。
【0003】
図12は、従来の電動式ろくろ装置の回転テーブルの回転速度と速度指令信号との関係を示したグラフであり、縦軸は回転テーブルの回転速度を示し、横軸は指令速度を示している。作陶者は、ホームポジションに位置するペダルの上に足を載置して、ペダルの踏み込んでいくと、速度指令信号が上昇し、直ちに回転テーブルは回りはじめる。さらにペダルを踏み込んでいくと、踏み込み量に応じた回転速度により回転テーブルが回転する。一方、ペダルをホームポジションの位置に戻していくと、回転テーブルの回転速度が低下していく。
【0004】
ペダルの回動位置がホームポジションの位置まで戻ると、回転テーブルは停止し、回転テーブルを動かすことができない状態(ロック状態)となる。ロック状態になると、タイマが作動し、さらに所定時間経過すると、モータへの励磁が停止し、手動により回転テーブルを動かすことができる状態(回転フリー状態)となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、作陶者はペダルに足を載置したまま、ロック状態あるいは回転フリー状態を保持しつつ作陶作業を行う場合もあるが、ロック状態あるいは回転フリー状態にするためには、ペダルに載置した足を脱力させて、ペダルがホームポジションの位置でとどまるように保持しなければならない。足を脱力させると、振戦などの影響により、作陶者は無意識のうちにペダルを踏み込んでしまう可能性がある。また、作陶者は作陶に没頭するあまり、無意識のうちに足に力を入れペダルを踏み込んでしまうこともある。
【0006】
このように、従来の電動式ろくろ装置は、ペダルをホームポジション位置に戻さなければ、回転テーブルをロック状態にすることができなかったため、ペダルに足を載置した状態でペダルをホームポジション位置に保つと、足の状態が不安定であることもあり、チャタリングが生じやすくなり、タイマを備えざるを得なかった。一方、ペダルをある程度踏み込んだ状態では、足に適度な力が加えられているため、足はふらつかず、ペダルを安定してその位置に維持することができる。
【0007】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、タイマを備えなくとも、回転テーブルをロック状態あるいは回転フリー状態に安定的に維持させ、その結果、作陶者の意思に反して回転テーブルが回転することを防ぎ、陶器の破損を防止することができる電動式ろくろ装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る電動式ろくろ装置は、装置本体の上部に露出して回転自在に配置された水平面上で回転する回転テーブルと、前記回転テーブルを回転駆動するモータと、装置本体外に接続され、作業者の足による踏み込み操作が可能なペダルと、踏み込みレベルに応じた速度で前記モータを駆動する駆動制御手段を備え、前記駆動制御手段は、前記踏み込みレベルが第1の閾値以下となったとき、前記回転テーブルをロック状態にするとともに、前記踏み込みレベルがさらに低下して前記第1の閾値よりも小さな第2の閾値以下となったとき、前記回転テーブルを回転フリー状態にすることを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、ペダルをある程度踏み込んだ状態において、しかも、段階的にロック状態及び回転フリー状態を調節することができるため、ロック状態となるとタイマを作動させて所定時間カウントした後、回転フリー状態となるような従来の電動式ろくろ装置のように、作陶者が意識しないうちに自動的に回転フリー状態となることが防止され、その結果、作陶者は回転フリー状態を正確に把握しながら作陶作業を行うことができる。
【0010】
本発明に係る電動式ろくろ装置は、装置本体の上部に露出して回転自在に配置された水平面上で回転する回転テーブルと、前記回転テーブルを回転駆動するモータと、装置本体外に接続され、作業者の足による踏み込み操作が可能なペダルと、踏み込みレベルに応じた速度で前記モータを駆動する駆動制御手段を備え、前記駆動制御手段は、前記ペダルの踏み込みレベルが上昇するとき、そのレベルが第1の閾値以上になると、前記回転テーブルの回転させ、前記ペダルの踏み込みレベルが下降するとき、そのレベルが前記第1の閾値以下になると、前記回転テーブルをロック状態とし、さらにそのレベルが前記第1の閾値よりも小さな第2の閾値以下となると、前記回転テーブルを回転フリー状態にすることを特徴とする。
【0011】
この場合、ヒステリシスを持たせたため、ペダルに足を載置した状態で作陶作業を行った場合、ロック状態から回転フリー状態になるペダル位置と、回転テーブルが回転し始めるペダル位置との間隔を十分とることによって、チャタリングによる不安定動作を防ぐことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図1は、本発明に係る電動式ろくろ装置の一実施形態を示す外観図である。図1において、電動式ろくろ装置は、ハウジング1と、その上部で垂直軸周りに回転可能に設けられた回転テーブル2とを備えると共に、ハウジング1は、その側面下側に回動自在に軸支された速度調整用のペダル3と、側面適所に設けられた電源スイッチ5と、底面所定位置に設けられた固定用のストッパ6と、電源スイッチ5の上側に設けられた回転テーブル2の回転方向を切り替えるためのスイッチ8とを備える。電源スイッチ5の下側には電源ケーブル7の引出口が形成されている。
【0013】
ペダル3は作業者の足が載置し得る形状を有し、その下端部で軸支されている図略の水平軸と供回り可能に支持されている。図略の水平軸にはハウジング1内部でポテンショメータに連結され、ペダル3の踏み込み量に応じた電圧を発生するようになっている。なお、レバー4は、ペダル3と同じ働きをする。
【0014】
図2は、図1に示す電動ろくろ装置の側面断面図である。図2に示すように、電動式ろくろ装置は、ハウジング1内にモータ11が立直姿勢で取り付けられている。モータ11はステータ12と、これと同軸で内側に配設されたロータ13とから構成される。ステータ12は下側開口のカップ状のステータハブ121と、ステータハブ121の内周面に配列されたU、V及びWの3相からなるコイル122とから構成される。ロータ13は、上方開口のカップ状のロータハブ131と、ロータハブ131の外周面に、S及びN極が交互に配列され、コイル122と対向するように配設されたロータマグネット132とから構成される。ハウジング1の上面には、貫通孔1aが先行され、ここに鍔部を有する軸受141が設けられ、この軸受内にハウジング1の上面から鉛直に露出するモータ軸14が軸支されている。モータ軸14の上部には回転テーブル2が供回り可能に取り付けられている。
【0015】
ハウジング1の上面には、モータ軸14が貫通されたホルダー15が、例えば2本のボルト16によって締結されている。モータ軸14の上であって、ホルダー18の上側には、回転テーブル2の高さを調整するためのレバー19が取り付けられている。さらに、モータ軸14の下端には、ロータ13の位置を検出するためのロータリーエンコーダ21が取り付けられている。
【0016】
ロータリーエンコーダ21は、位置検出部60が、ロータ13の位置をロータマグネット132の配列ピッチよりも細かな分解能で検出するためのパルス信号を生成するもので、ロータマグネット132の配列ピッチ間を例えば100パルスで検出することが可能である。
【0017】
モータ11は、ロータ13がステータ12の内側に配設されたインナー式のモータであり、モータ軸14によって、回転テーブルを直接回転させるDD(ダイレクトドライブモータ)である。
【0018】
以上のように構成された電動式ろくろ装置は、コイル122に励磁電流が通電されると、ロータ13及びステータ12との間で磁界が発生し、この磁界によりロータ13及びモータ軸14が回転され、その結果、モータ軸14に接続された回転テーブル2が回転する。
【0019】
ステータの適所には、所定数、例えば3つのホールセンサ40(図3参照)が取り付けられている。ホールセンサ40は、ロータ13及びステータ12間の磁界の変化を検出することにより、ステータ12対する、ロータマグネット132の相対的な位置を検出するものである。
【0020】
図3は、本ろくろ装置の回転駆動系のブロック図を示している。この回転駆動系は、CPU、ROM及びRAMを備え、CPUは各機能部の処理を実行する。
【0021】
速度検出部50は、ロータリーエンコーダ21から出力されたパルス信号のエッジを順次検出し、その検出周期からモータ30の回転速度を算出する。
【0022】
位置検出部60は、カウンタなどを備え、ロータリーエンコーダ21から出力されたパルス信号とホールセンサ40から出力されたパルス信号を基に、ロータ13の位置を求める。具体的には、位置検出部60は、ホールセンサ40から出力されたパルス信号のエッジを検出すると、カウンタをリセットし、ロータリーエンコーダ21から出力されるパルス信号のカウントを開始し、そのカウント値を出力する。このカウント値は、ホールセンサ40が検出したロータマグネット132の位置を基準とした、ロータリーエンコーダ21が出力するパルス信号のパルス数である。そのため、ロータリーエンコーダ21が出力するパルス信号のパルス数をカウントすれば、ロータ13の位置を特定することができる。なお、位置検出部60は、ロータリーエンコーダ21から出力されたパルス信号の周波数を例えば4逓倍したものをカウントすることによりロータ13の位置をより高い精度(分解能)で検出してもよい。
【0023】
速度設定部70は、ROMには、ペダル3から出力された電圧信号と、電圧信号のレベルに応じて定められた指令速度値とが対応づけて記憶されている。速度設定部70は、ペダル3から出力された電圧信号を受信すると、その電圧信号のレベルに対応する指令速度値をROMから読み出す。本実施形態では、図4に示すように、電圧信号のレベルが増大するにつれてその値が線形的に増大するような関数に基づいて、指令速度値が設定されている。
【0024】
指令速度判断部80は、速度設定部70からの指令速度値を受信して、指令速度値のレベルを予め定められた第1の閾値及び第1の閾値よりも小さな第2の閾値と比較することにより、モータ30の回転速度を0とするような励磁信号を出力し、あるいは、モータ30への励磁を停止させるものである。インバータ110は、比較量に応じた指令速度値のレベルが第1の閾値よりも低くなると、インバータ110に対して、回転テーブル2の回転速度が0となるような励磁信号を出力するように指示し、また、指令速度値のレベルが第2の閾値よりも低くなると、インバータ110に対して、コイル122への励磁を停止させるように指示する。
【0025】
減算部90は、ペダル3のポテンショメータより出力される指令速度と速度検出部50より出力される検出速度との差分を算出し、この差分をPI制御部100に出力する。
【0026】
PI制御部100は、検出速度と指令速度との差分を所定倍する比例部101と、比例部101から出力された信号を積分する積分部102と、比例部101及び積分部102から出力された信号を加算する加算部103とを備え、指令速度値と検出速度とをより正確に一致させるために上記差分のゲインの増大などさした速度制御信号を生成する。
【0027】
インバータ110は、位置検出部60が検出するロータ13の位置(カウント値)に対する正弦波形の振幅値を記憶するメモリ1101と、メモリ1101からの3相UVWの出力値とPI制御部100からの制御速度値とを乗算する3個の乗算部1102と、乗算部1102からの各出力値をアナログ信号に変換する3個のPWM制御部1103とを備え、これにより各相の電圧を制御して、正弦波状に電流を制御している。
【0028】
なお、上記正弦波形に代えて、正弦波に高次高調波を含んだ波形であっても良い。また、インバータ110は、指令速度判断部80からコイル122への励磁を停止させるように指示されると、駆動回路120に対する励磁信号の出力を停止する。
【0029】
駆動回路120は、3相UVWの各相の通電をスイッチングする、正負両極分の合計6個のスイッチング素子を備え、モータ30の3相のコイル122U、122V及び122Wへの正逆方向への通電、遮断を行うことで、モータに理想的な正弦は駆動に近い形での円滑回転を実現するものである。
【0030】
駆動回路120は、図5に示すように、U相のコイルを駆動するためのスイッチング素子UH及びULと、V相のコイルを駆動するためのスイッチング素子VH及びVLと、W相のコイルを駆動するためのスイッチング素子WH及びWLとを備える。スイッチング素子UH、VH及びWHとしては、例えばpnp型のバイポーラトランジスタが採用され、スイッチング素子UL、VL及びWLとしては、例えばnpn型のバイポーラトランジスタが採用される。インバータ110から出力される励磁信号UHG及びULGはそれぞれスイッチング素子UH及びULのベース端子に入力され、励磁信号VHG及びVLGはそれぞれスイッチング素子VH及びVLのベース端子に入力され、励磁信号WHG及びWLGはそれぞれスイッチング素子WH及びWLのベース端子に入力される。各スイッチング素子UH〜WLは、それぞれ対応する励磁信号がベース端子に入力されるとオン状態となり、コイル122に駆動信号を出力する。なお、上記説明は、スイッチング素子としては、バイポーラトランジスタで行ったが、それ以外のトランジスタ、例えば電界効果型のトランジスタその他スイッチング素子を採用してもよい。
【0031】
比較部130は、コイル122への過剰な電力供給を防止するものであり、駆動回路120から出力される駆動信号を、予め上限電流記憶部140に記憶された上限電流値と比較することにより、駆動信号のレベルが上限電流値以下となるように、駆動電流の上限値を制限する。
【0032】
図6は、本電動式ろくろ装置の動作を示すタイミングチャートであり、(a)はホールセンサ40から出力されるU、V及びW相のパルス信号HU、HV及びHWを示し、(b)はインバータ110から出力される励磁信号UHG、ULG、VHG、VLG、WHG及びWLGを示している。
【0033】
モータ30の駆動が開始され、ホールセンサ40によりいずれかのロータマグネット132の位置が検出されると、検出されたロータマグネット132に対応するパルス信号HU、HV及びHWのいずれかが出力される。また、位置検出部60は、ホールセンサ40から出力されるパルス信号を受信すると、カウンタをリセットし、ロータリーエンコーダ21から出力されるパルス信号のカウントを開始し、そのカウンタ値(位置情報)をインバータ110に出力する。このカウンタ値を受信したインバータ110は、メモリ1101を参照し、受信したカウンタ値に対応する出力値(正弦波の振幅)を読み取る。そして、読み取った出力値(正弦波の振幅)をPI制御部100から出力された速度制御信号と乗算し、乗算した値を三角波と比較することにより、パルス信号を生成し、このパルス信号を励磁信号として、駆動回路120に出力する。駆動回路120は、励磁信号を受信すると、スイッチング素子をオンにし、コイル122に駆動信号を出力する。そして、この駆動信号によりコイル122は励磁され、ロータ13及びステータ12間に磁界が発生し、この磁界によりロータ13が回転する。
【0034】
図7は、本電動式ろくろ装置の回転テーブル2の回転速度と指令速度との関係を示したグラフであり、縦軸は回転テーブル2の回転速度を示し、横軸は指令速度を示している。グラフの原点は、ペダル3の踏み込み位置がホームポジションにある場合に対応しており、作陶者がペダル3の回動量が増大するにつれて、指令速度のレベルが増大し、それに応じて回転テーブル2の回転速度が増大していることが分かる。作陶者が、ペダル3の踏み込み位置をホームポジションに戻していき、指令速度のレベルが第1の閾値A1以下になると、指令速度判断部80は、インバータ110に対して、回転テーブル2の回転速度が0であって、手動で回転テーブル2を回すことができない状態(フリー状態)にするように指示する。これにより、回転テーブル2がロック状態となる。
【0035】
次いで、作陶者がペダル3の踏み込み位置を更にホームポジションの位置に戻していき、指令速度のレベルが第2の閾値A2以下になると、指令速度判断部80は、指令速度判断部80は、インバータ110に対して、モータ30への励磁を停止させるように指示する。これにより、モータ30への励磁が停止され、回転テーブル2が回転フリー状態となり、回転テーブル2を手動で回すことができる状態となる。
【0036】
このように、本電動式ろくろ装置によれば、ペダルをある程度踏み込んで、指令速度のレベルを第1の閾値A1以上としなければ、回転テーブル2を回転することができないため、ロック状態を安定して持続させることができる。その結果、作陶者の意思に回転テーブルの回転が防止され、陶器の破損を防止することができる。
【0037】
また、ロック状態から、さらにペダル3の踏み込み位置をホームポジションに戻していき、指令速度のレベルを第2の閾値A2以下としなければ、回転テーブル2は、回転フリー状態とならないため、ロック状態を持続するためのペダル3の踏み込み範囲が広くなり、したがって、ロック状態を安定して持続させることができる。
【0038】
また、指令速度のレベルが、第1の閾値A1以下になると、ロック状態となり、第2の閾値A2以下になると、回転フリー状態となるため、ペダル3の踏み込み位置に応じて、ロック状態及び回転フリー状態とを段階的に調節することができる。
【0039】
なお、本発明に係る電動式ろくろ装置は、以下に示すようにして、回転テーブル2をロック状態又は回転フリー状態にしてもよい。
【0040】
上記実施形態では、第1及び第2の閾値A1及びA2を設けたが、これに限定されず、第1の閾値A1のみを採用し、指令速度のレベルが第1の閾値A1以下となったときに、モータ30への励磁を停止して、回転フリー状態にしてもよい。この場合、回転テーブル2はロック状態を経ることなく、回転フリー状態とされる。
【0041】
さらに、指令速度と回転テーブルの回転速度とが図8のグラフに示す関係となるように、モータ30への駆動制御をおこなってもよい。図8のグラフは、縦軸は回転テーブルの回転速度を示し、横軸は指令速度を示している。指令速度のレベルが上昇するときは、そのレベルが第1の閾値A1以上となったとき、モータへの励磁を開始して、回転テーブル2を回転させる。一方、指令速度のレベルが減少していくときは、そのレベルが第1の閾値A1以下になると、指令速度判断部80は、インバータ110に対して、回転テーブル2の回転速度が0となるような励磁信号を出力するように指示し、ロック状態とする。さらに、指令速度のレベルが第2の閾値A2以下となったとき、指令速度判断部80は、インバータ110に対してモータ30への励磁を停止させるように指示し、回転テーブル2を回転フリー状態にする。このように、指令速度と回転テーブルの回転速度との関係にヒステリシスを持たせることにより、ペダル3に載置した足がふらつくことに起因して生じるチャタリングを抑制することができ、ロック状態を安定して維持することができる。
【0042】
次に、ペダルの上下限位置における出力電圧の設定について説明する。ペダル3から出力される電圧の下限値(ペダルをホームポジションに位置させたときの電圧値)は、機械的な取り付け精度の問題から、ペダル位置に応じて適切な回転速度を得ることができない場合がある。図9は、ペダル位置に対して、ペダル3から出力される電圧信号と、回転テーブル2の回転速度との関係を示したグラフであり、L3は補正前のペダル3から出力される電圧信号を示し、L4はペダル3から出力される好ましい電圧信号を示している。また、L1及びL2は、回転テーブル2の回転速度とペダル3の踏み込み位置との関係を示したグラフであり、L1はL3に対応し、L2はL4に対応している。
【0043】
L3に示すように、ペダル3から出力される電圧信号が好ましい電圧信号であるL4とずれているために、回転テーブル2の回転速度は、L1のように変化してしまい、所望するペダル位置で回転テーブル2をロック状態にすることができない。
【0044】
そこで、本電動式ろくろ装置では、速度設定部70に出力電圧補正部を接続することによりこのペダル3から出力される電圧信号とペダル3の踏み込み位置との関係がL4で示す直線となるように補正することで、所望するペダル位置で回転テーブル2をロック状態にすることができるようにしている。
【0045】
出力電圧補正部は、装置出荷時において、予め測定されたペダルがホームポジションにあるときの電圧値を記憶したメモリを備えている。そして、ペダル3より電圧信号が出力されると、その電圧信号からメモリに記憶された電圧値を差し引くあるいは加算して速度設定部70に出力する。これにより、ペダル3から出力される電圧信号は、L4のように補正される。その結果、所望するペダルの踏み込み位置において、回転テーブル2をロック状態にすることができる。
【0046】
なお、本発明に係る電動式ろくろ装置は以下の態様をとってもよい。
【0047】
(1)上記実施形態では、モータ30としてDDモータを採用したが、これに限定されず、DDモータ以外のモータを使用してもよい。
【0048】
(2)上記実施形態では、インナー式のモータを使用したが、これに限定されず、アウター式のモータを採用してもよい。
【0049】
(3)上記実施形態では、減算部90とPI制御部100とを用いて速度制御信号を生成したが、これに限定されず、減算部90及びPI制御部100に代えてPLL回路を接続してもよい。PLL(phase lock loop)回路を接続することにより、速度安定性が更に向上するため、速度ムラを低減することができ、低速回転が要求される大皿などの作陶が行いやすくなる。
【0050】
(4)上記実施形態では、速度検出部50は、ロータリーエンコーダ21から出力されたパルス信号から速度信号を生成したが、これに限定されず、ホールセンサ40から出力されたパルス信号から速度信号を生成してもよい。
【0051】
(5)上記実施形態では、インバータ110は、正弦波信号を出力するものであったが、これに限定されず、パルス信号を出力するものであってもよい。
【0052】
(6)上記実施形態では、PI制御部100は、比例部101と積分部102とで構成されているが、これに限定されず、比例部101あるいは積分部102のいずれか一方のみにより構成してもよい。また、比例部101と積分部102に対して更に、微分部を接続して、PID制御により速度制御信号を生成してもよい。
【0053】
(7)上記実施形態では、指令速度判断部80は、ペダル3から出力される電圧信号のレベルが増大するにつれてその値が線形的に増大するような関数に基づいて、指令速度の値を設定しているが、これに限定されず、例えば図10に示すように、ペダル3から出力される電圧信号のレベルが増大するにつれてその値が指数関数的に増大するような関数に基づいて、指令速度の値を設定してもよい。さらには、図11に示すように、ペダル3から出力される電圧信号のレベルが低い領域では、その値が、緩慢なカーブを描いて上昇し、電圧信号のレベルが中間の領域ではその値がほぼ平坦に変化し、電圧信号のレベルが高い領域では、その値がほぼ直線状に上昇するような関数に基づいて指令速度の値を設定してもよい。これにより、ペダルの踏み込み位置とその踏み込み位置に対する回転テーブル2の回転速度とが、作陶者のフィーリングに一致するものとなり、操作性を向上させることができる。また、図4、図10及び図11に示すグラフの中から作陶者の好みに応じていずれか1つのグラフを選択することができるように構成してもよい。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る電動式ろくろ装置によれば、回転フリー状態を安定して持続させることができるため、タイマを備えなくとも、回転テーブルをロック状態あるいは回転フリー状態に安定的に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る電動式ろくろ装置の外観図を示している。
【図2】本電動式ろくろ装置の断面図を示している。
【図3】本電動式ろくろ装置の主要部分のブロック構成図を示している。
【図4】ペダルから出力される電圧信号と指令速度との関係を示したグラフである。
【図5】駆動回路の回路構成図である。
【図6】電動式ろくろ装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図7】回転テーブルの回転速度と指令速度との関係を示したグラフである。
【図8】変形例に係る回転テーブルの回転速度と指令速度との関係を示したグラフである。
【図9】オフセット電圧を0に補正する様子を説明するための図である。
【図10】ペダル3から出力される電圧信号と指令速度との関係を示したグラフである。
【図11】ペダル3から出力される電圧信号と指令速度との関係を示したグラフである。
【図12】従来の電動式ろくろ装置のペダルの回動位置と回転テーブルの回転速度との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
1 ハウジング
2 回転テーブル
3 ペダル
4 レバー
6 ストッパ
7 電源ケーブル
21 ロータリーエンコーダ
12 ステータ
13 ロータ
14 モータ軸
30 モータ
40 ホールセンサ
50 速度検出部
60 位置検出部
90 減算部
100 PI制御部
101 比例部
102 積分部
103 加算部
110 インバータ
120 駆動回路
130 比較部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric potter's wheel device used for making pottery.
[0002]
[Prior art]
In the pottery industry, an electric powered potter's wheel that rotates a rotary table by electricity is widely used. The electric potter's wheel device has a rotary table on which clay is placed, a motor for driving the rotary table, a pedal for adjusting the rotational speed of the rotary table, and the rotational speed of the motor at the level of the speed command signal. A drive control unit for controlling the drive of the motor so as to achieve a corresponding rotation speed. The potter can rotate the rotary table at a desired speed by rotating the pedal in the vertical direction using, for example, feet and adjusting the rotation position of the pedal.
[0003]
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the rotary table and the speed command signal of the conventional electric wheel apparatus, wherein the vertical axis shows the rotational speed of the rotary table and the horizontal axis shows the command speed. . When the potter puts his / her foot on the pedal located at the home position and depresses the pedal, the speed command signal rises and the rotary table starts to rotate immediately. When the pedal is further depressed, the rotary table rotates at a rotation speed corresponding to the depression amount. On the other hand, when the pedal is returned to the home position, the rotation speed of the rotary table decreases.
[0004]
When the pivot position of the pedal returns to the home position, the rotary table stops and the rotary table cannot be moved (locked state). In the locked state, the timer is activated, and when a predetermined time elapses, the excitation to the motor is stopped, and the rotary table can be manually moved (rotation free state).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the potter may perform the pottery work while holding the foot on the pedal while maintaining the locked state or the rotation-free state. The placed foot must be weakened and held so that the pedal stays at the home position. If you weaken your feet, the potter may unintentionally step on the pedal due to tremors and other effects. Also, potters are so obsessed with pottery that they unconsciously put their feet on their feet and step on the pedal.
[0006]
As described above, in the conventional electric powered wheel apparatus, the rotary table cannot be locked unless the pedal is returned to the home position. Therefore, the pedal is brought to the home position with the foot placed on the pedal. If kept, the foot may be unstable, chattering is likely to occur, and a timer must be provided. On the other hand, when the pedal is depressed to some extent, an appropriate force is applied to the foot, so that the foot does not wobble and the pedal can be stably maintained at that position.
[0007]
The present invention has been made in order to solve such problems, and can stably maintain the rotary table in a locked state or a rotation-free state without providing a timer. On the other hand, an object of the present invention is to provide an electric powered wheel apparatus that prevents the rotating table from rotating and prevents the ceramic from being damaged.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an electric wheel apparatus according to the present invention includes a rotary table that rotates on a horizontal plane that is exposed and rotated at an upper portion of the apparatus body, and a motor that rotationally drives the rotary table. A pedal connected to the outside of the apparatus main body and capable of being depressed by an operator's foot, and a drive control means for driving the motor at a speed corresponding to the depression level. When the threshold value is 1 or less, the rotary table is locked, and when the stepping level is further lowered to become a second threshold value that is smaller than the first threshold value, the rotary table is rotated. It is characterized by being in a free state.
[0009]
According to this configuration, since the locked state and the rotation free state can be adjusted stepwise while the pedal is depressed to some extent, when the locked state is reached, the timer is operated and counted for a predetermined time, and then the rotation free state is reached. As in the case of a conventional electric powered wheeling machine, it is prevented that the potter automatically enters the rotation-free state without being aware of it. As a result, the potter accurately grasps the rotation-free state. While making ceramics, you can do it.
[0010]
The electric wheel apparatus according to the present invention is connected to the outside of the apparatus main body, a rotary table that rotates on a horizontal plane that is exposed and rotated at the upper part of the apparatus main body, a motor that rotates the rotary table, and A pedal capable of being depressed by an operator's foot, and drive control means for driving the motor at a speed corresponding to the depression level, and when the pedal depression level of the pedal increases, the drive control means When the level is equal to or higher than the first threshold value, the rotary table is rotated, and when the pedal depression level is lowered, when the level is equal to or lower than the first threshold value, the rotary table is set in a locked state, and the level is The rotary table is set in a rotation-free state when it becomes equal to or smaller than a second threshold value smaller than the first threshold value.
[0011]
In this case, since the hysteresis is provided, when performing the ceramic work with the foot placed on the pedal, the interval between the pedal position where the lock table is turned to the rotation free state and the pedal position where the rotary table starts to rotate is set. By taking enough, unstable operation due to chattering can be prevented.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, FIG. 1 is an external view showing an embodiment of an electric powered wheel apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the electric powered wheel apparatus includes a housing 1 and a rotary table 2 provided at an upper portion thereof so as to be rotatable around a vertical axis, and the housing 1 is pivotally supported on a lower side of the side surface thereof. The
[0013]
The
[0014]
FIG. 2 is a side cross-sectional view of the electric wheel apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 2, in the electric powered wheel apparatus, a
[0015]
A holder 15 through which the
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
In the electric powered wheel apparatus configured as described above, when an exciting current is applied to the
[0019]
A predetermined number of, for example, three Hall sensors 40 (see FIG. 3) are attached at appropriate positions of the stator. The
[0020]
FIG. 3 shows a block diagram of the rotary drive system of the potter's wheel apparatus. The rotational drive system includes a CPU, a ROM, and a RAM, and the CPU executes processing of each functional unit.
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The command
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
Instead of the above sine waveform, a waveform including a high-order harmonic in a sine wave may be used. Further, when the command
[0029]
The
[0030]
As shown in FIG. 5, the
[0031]
The
[0032]
FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the electric powered wheel apparatus, where (a) shows U, V and W phase pulse signals HU, HV and HW output from the
[0033]
When driving of the
[0034]
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the rotary table 2 and the command speed of the electric wheel apparatus, where the vertical axis shows the rotational speed of the rotary table 2 and the horizontal axis shows the command speed. . The origin of the graph corresponds to the case where the depression position of the
[0035]
Next, when the potter returns the depressed position of the
[0036]
Thus, according to this electric powered wheel apparatus, the rotary table 2 cannot be rotated unless the pedal is depressed to some extent and the command speed level is set to be equal to or higher than the first threshold value A1, so that the locked state is stabilized. Can be sustained. As a result, rotation of the rotary table is prevented by the potter's intention, and damage to the pottery can be prevented.
[0037]
Further, from the locked state, the position where the
[0038]
Further, when the command speed level becomes equal to or lower than the first threshold value A1, the lock state is entered. When the command speed level becomes equal to or less than the second threshold value A2, the rotation becomes free. The free state can be adjusted in stages.
[0039]
In addition, the electric potter's wheel apparatus which concerns on this invention may make the rotary table 2 into a locked state or a rotation free state as shown below.
[0040]
In the said embodiment, although 1st and 2nd threshold value A1 and A2 were provided, it is not limited to this, Only 1st threshold value A1 is employ | adopted and the level of instruction | command speed became below 1st threshold value A1 Sometimes, the excitation to the
[0041]
Furthermore, drive control to the
[0042]
Next, the setting of the output voltage at the upper and lower limit positions of the pedal will be described. The lower limit value of the voltage output from the pedal 3 (the voltage value when the pedal is positioned at the home position) is a case where an appropriate rotation speed cannot be obtained according to the pedal position due to a problem of mechanical mounting accuracy. There is. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the voltage signal output from the
[0043]
As indicated by L3, the voltage signal output from the
[0044]
Therefore, in the electric powered wheel apparatus, by connecting an output voltage correction unit to the
[0045]
The output voltage correction unit includes a memory that stores a voltage value when the pedal measured in advance is in the home position when the apparatus is shipped. When a voltage signal is output from the
[0046]
The electric powered wheel apparatus according to the present invention may take the following aspects.
[0047]
(1) Although the DD motor is employed as the
[0048]
(2) Although the inner type motor is used in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and an outer type motor may be employed.
[0049]
(3) In the above embodiment, the speed control signal is generated using the
[0050]
(4) In the above embodiment, the
[0051]
(5) In the above embodiment, the
[0052]
(6) In the above embodiment, the
[0053]
(7) In the above embodiment, the command
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the electric powered wheel apparatus according to the present invention, the rotation-free state can be stably maintained. Therefore, the rotation table can be stably placed in the locked state or the rotation-free state without a timer. Can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an external view of an electric wheel apparatus according to the present embodiment.
FIG. 2 shows a sectional view of the electric powered wheel apparatus.
FIG. 3 shows a block diagram of the main part of the electric powered wheel apparatus.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a voltage signal output from a pedal and a command speed.
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a drive circuit.
FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the electric powered wheel apparatus.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the rotary table and the command speed.
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a rotation speed and a command speed of a rotary table according to a modification.
FIG. 9 is a diagram for explaining how the offset voltage is corrected to 0;
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a voltage signal output from the
FIG. 11 is a graph showing a relationship between a voltage signal output from the
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the rotation position of the pedal and the rotation speed of the rotary table of the conventional electric wheel apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記駆動制御手段は、前記踏み込みレベルが第1の閾値以下となったとき、前記回転テーブルをロック状態にするとともに、前記踏み込みレベルがさらに低下して前記第1の閾値よりも小さな第2の閾値以下となったとき、前記回転テーブルを回転フリー状態にすることを特徴とする電動式ろくろ装置。A rotary table that rotates on a horizontal surface that is exposed and rotatable at the upper part of the apparatus main body, a motor that rotates the rotary table, and a motor that is connected to the outside of the apparatus main body and can be stepped on by an operator's feet. A pedal and drive control means for driving the motor at a speed corresponding to the depression level;
When the stepping level becomes equal to or lower than a first threshold, the drive control means sets the rotary table in a locked state and further reduces the stepping level to a second threshold that is smaller than the first threshold. An electric wheel apparatus characterized in that the rotary table is brought into a rotation-free state when the following occurs.
前記駆動制御手段は、前記ペダルの踏み込みレベルが上昇するとき、そのレベルが第1の閾値以上になると、前記回転テーブルの回転させ、前記ペダルの踏み込みレベルが下降するとき、そのレベルが前記第1の閾値以下になると、前記回転テーブルをロック状態とし、さらにそのレベルが前記第1の閾値よりも小さな第2の閾値以下となると、前記回転テーブルを回転フリー状態にすることを特徴とする電動式ろくろ装置。A rotary table that rotates on a horizontal surface that is exposed and rotatable at the upper part of the apparatus main body, a motor that rotates the rotary table, and a motor that is connected to the outside of the apparatus main body and can be stepped on by an operator's feet. A pedal and drive control means for driving the motor at a speed corresponding to the depression level;
The drive control means rotates the rotary table when the pedal depression level rises above a first threshold, and when the pedal depression level falls, the drive level is reduced to the first level. The rotating table is set in a locked state when the threshold value is less than or equal to the threshold value, and the rotating table is set in a rotation-free state when the level becomes equal to or lower than a second threshold value that is smaller than the first threshold value. Ironing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002238672A JP4213926B2 (en) | 2002-08-19 | 2002-08-19 | Electric wheeling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002238672A JP4213926B2 (en) | 2002-08-19 | 2002-08-19 | Electric wheeling device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004074601A true JP2004074601A (en) | 2004-03-11 |
JP4213926B2 JP4213926B2 (en) | 2009-01-28 |
Family
ID=32021983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002238672A Expired - Lifetime JP4213926B2 (en) | 2002-08-19 | 2002-08-19 | Electric wheeling device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4213926B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0234304A (en) * | 1988-07-26 | 1990-02-05 | Matsushita Electric Works Ltd | Motor-driven lathe |
JPH05244748A (en) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Nippon Parusumootaa Kk | Motor having built-in electromagnetic clutch |
JP2001121519A (en) * | 1999-10-26 | 2001-05-08 | Toshie Osada | Potter's wheel device |
-
2002
- 2002-08-19 JP JP2002238672A patent/JP4213926B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0234304A (en) * | 1988-07-26 | 1990-02-05 | Matsushita Electric Works Ltd | Motor-driven lathe |
JPH05244748A (en) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Nippon Parusumootaa Kk | Motor having built-in electromagnetic clutch |
JP2001121519A (en) * | 1999-10-26 | 2001-05-08 | Toshie Osada | Potter's wheel device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4213926B2 (en) | 2009-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4213946B2 (en) | Electric wheeling device | |
JP4483009B2 (en) | Motor control device | |
JP5413424B2 (en) | Motor drive device and brushless motor | |
EP0707378A1 (en) | Method of controlling driving of brushless dc motor, and apparatus therefor, and electric machinery and apparatus used therefor | |
US10284054B2 (en) | Motor control device | |
US6774592B2 (en) | Method and system for controlling a permanent magnet machine | |
JP2008022692A (en) | Control device for bldc motor and its control method | |
KR101796948B1 (en) | Sensorless controlling method of an electric motor | |
JP4213926B2 (en) | Electric wheeling device | |
JP2013081320A (en) | Motor drive unit | |
JP2004187396A (en) | Control device for permanent magnet type synchronous motor | |
JP2010226827A (en) | Motor control drive device and motor start positioning method | |
CN110999070B (en) | Motor control device, sensorless brushless motor, and blower device | |
JPH08237986A (en) | Rotational position detector and detecting method | |
JP2004088838A (en) | Motor controller | |
JP2778816B2 (en) | Sensorless spindle motor control circuit | |
JPS63121490A (en) | Controller for brushless motor | |
JP2023121232A (en) | Work machine and advance angle adjustment method | |
CN116802989A (en) | Driving system and control method | |
JPH0817595B2 (en) | Starting method of brushless DC motor | |
JP2008228529A (en) | Method and apparatus for driving control of permanent magnet synchronous motor | |
JPH09182485A (en) | Brushless dc motor driving method and its device | |
CN116584032A (en) | Driver system and control method | |
JP5223238B2 (en) | Brushless motor control device | |
JP2009254090A (en) | Method of driving permanent magnet synchronous motor by one sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050629 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080822 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081007 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081031 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4213926 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131107 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |