JP2017132004A - 逆起電力をモニターの根拠とする挟み装置とその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、ステッピングモータの出力トルクと回転数が反比例するため、ステッピングモータを急に変化、例えば急に加速する場合には、トルクが降下して外部のロードを負荷できないため、ワークの滑りが少し発生する。これにより、チャックの挟みの安定性が低下する。
しかしながら、このような制御方式は、ステッピングモータのステップアウトが発生してから、挟み力を保持するため、ステッピングモータのステップアウトの発生を完全に回避できない。よって、挟み力を安定的に制御できない。このため、独立の保持機構を設置して挟み力を保持することが必要であるため、全体の構造が複雑となり、作製のコストが増加する問題がある。
制御ユニット32は、指令接収ユニット33の制御指令によってステッピングモータ20の作動を制御する。制御ユニット30は、更に、制御指令を前記制御パラメータマトリックスと対比して、それに対応する逆起電力閾値を取って即時に実際の逆起電力値と対比し、その結果によってステッピングモータを制御する。
図3に示すのは前記制御パラメータマトリックスの模式図である。前記制御パラメータマトリックスは、挟み装置10の挟み状態、挟み速度及び挟み力によって作成する三次元的なマトリックスである。もちろん、前記制御パラメータマトリックスにおけるエレメントは制御の必要によって変更でき、例えば一次元目によって挟み状態を示し、挟み状態が二つのエレメントを有し、これらは挟み(1)と解放(0)であり、二次元目によって挟み速度を示し、挟み速度が20個のエレメントを有し、これらは1mm/s〜20mm/sであり、三次元目によって挟み力を示し、挟み力が11個のエレメントを有し、これらは50%〜100%の力である。
制御器30が指令接収ユニット33の制御指令を接収した後、制御ユニット32がアクセスユニット34に記憶する前記制御パラメータマトリックスをアクセスして逆起電力閾値を求める。例えば外部からの制御指令が「解放、5mm/s、50%」である場合には、制御ユニットがパラメータに対応して[0][4][0]のマトリックス位置にアドレッシングして、当該位置での逆起電力閾値を読み取る。
挟み装置の制御パラメータが異なるときには、制御パラメータマトリックスのパラメータ値を増減し、又は変更することが可能である。そして本発明に係る制御パラメータマトリックスは、図3のパラメータに限定されない。
20 ステッピングモータ
31 駆動ユニット
30 制御器
32 制御ユニット
33 指令接収ユニット
34 アクセスユニット
I 制御指令を接収するステップ
II ステッピングモータを駆動するステップ
III 制御パラメータマトリックスと対比するステップ
IV 対応する逆起電力閾値を求めるステップ
V 実際の逆起電力をモニターするステップ
VI 対比して制御するステップ
しかしながら、ステッピングモータの出力トルクと回転数が反比例するため、ステッピングモータを急に変化、例えば急に加速する場合には、トルクが降下して外部のロードを負荷できないため、ワークの滑りが少し発生する。これにより、チャックの挟みの安定性が低下する。
しかしながら、このような制御方式は、ステッピングモータのステップアウトが発生してから、挟み力を保持するため、ステッピングモータのステップアウトの発生を完全に回避できない。よって、挟み力を安定的に制御できない。このため、独立の保持機構を設置して挟み力を保持することが必要であるため、全体の構造が複雑となり、作製のコストが増加する問題がある。
制御ユニット32は、指令ユニット33の制御指令によってステッピングモータ20の作動を制御する。制御ユニット30は、更に、制御指令を前記制御パラメータマトリックスと対比して、それに対応する逆起電力閾値を取って即時に実際の逆起電力値と対比し、その結果によってステッピングモータを制御する。
図3に示すのは前記制御パラメータマトリックスの模式図である。前記制御パラメータマトリックスは、チャック10の挟み状態、挟み速度及び挟み力によって作成する三次元的なマトリックスである。もちろん、前記制御パラメータマトリックスにおけるエレメントは制御の必要によって変更でき、例えば一次元目によって挟み状態を示し、挟み状態が二つのエレメントを有し、これらは挟み(1)と解放(0)であり、二次元目によって挟み速度を示し、挟み速度が20個のエレメントを有し、これらは1mm/s〜20mm/sであり、三次元目によって挟み力を示し、挟み力が11個のエレメントを有し、これらは50%〜100%の力である。
制御器30が指令ユニット33の制御指令を受信した後、制御ユニット32がアクセスユニット34に記憶する前記制御パラメータマトリックスをアクセスして逆起電力閾値を求める。例えば外部からの制御指令が「解放、5mm/s、50%」である場合には、制御ユニットがパラメータに対応して[0][4][0]のマトリックス位置にアドレッシングして、当該位置での逆起電力閾値を読み取る。
挟み装置の制御パラメータが異なるときには、制御パラメータマトリックスのパラメータ値を増減し、又は変更することが可能である。そして本発明に係る制御パラメータマトリックスは、図3のパラメータに限定されない。
20 ステッピングモータ
31 駆動ユニット
30 制御器
32 制御ユニット
33 指令ユニット
34 アクセスユニット
I 制御指令を送信するステップ
II ステッピングモータを駆動するステップ
III 制御パラメータマトリックスと対比するステップ
IV 対応する逆起電力閾値を求めるステップ
V 実際の逆起電力をモニターするステップ
VI 対比して制御するステップ
Claims (4)
- 挟み装置と、
前記挟み装置と連結し、前記挟み装置を挟み、又は解放することが可能なステッピングモータと、
前記ステッピングモータと電気的に接続し、電気的に接続する、駆動ユニットと、制御ユニットと、指令接収ユニットと、アクセスユニットと、を含む制御器と、
を含む挟み装置において、
前記駆動ユニットは、前記ステッピングモータと電気的に接続し、前記ステッピングモータを回転可能であり、前記ステッピングモータの実際の逆起電力値をフィードバック可能であり、
前記制御ユニットは前記駆動ユニットと電気的に接続し、
前記指令接収ユニットは、前記制御ユニットと電気的に接続し、前記挟み装置に対する、挟み状態、挟み速度及び挟み力の制御指令を接収可能であり、
前記アクセスユニットは、前記制御ユニットと電気的に接続し、制御パラメータマトリックスを記憶しており、前記制御パラメータマトリックスの各位置には、それに対応する逆起電力閾値を有し、前記制御ユニットは、前記指令接収ユニットの制御指令によって前記ステッピングモータの作動を制御し、前記制御ユニットは、更に、前記制御指令を前記制御パラメータマトリックスに対比し、それに対応する逆起電力閾値を取って即時に実際の逆起電力値と対比して、その対比の結果によって前記ステッピングモータを制御することを特徴とする、
挟み装置。 - 前記制御パラメータマトリックスは、前記挟み装置の挟み状態、挟み速度及び挟み力によって三次元的なマトリックスを作成することを特徴とする、請求項1に記載の挟み装置。
- ステッピングモータを駆動するステップIIと、制御パラメータマトリックスと対比するステップIIIと、対応する逆起電力閾値を求めるステップIVと、実際の逆起電力をモニターするステップVと、対比して制御するステップVIと、が順次行われ、
前記ステップIIは、制御器が制御指令に従って、駆動ユニットを介してステッピングモータを回転し、前記ステッピングモータが回転しているときに実際の逆起電力値が発生し、
前記ステップIIIは、前記制御器が前記制御指令によって、アクセスユニットに記憶する制御パラメータマトリックスと対比し、前記制御パラメータマトリックスの各位置には、それに対応する逆起電力閾値を有し、
前記ステップIVは、前記制御器が実際の逆起電力値の前記制御パラメータマトリックスに位置する位置と対比して、逆起電力閾値を求め、
前記ステップVは、前記制御器が実際の逆起電力値を持続にモニターし、
前記ステップVIは、前記制御器が、モニターされる実際の逆起電力値と求めた逆起電力閾値を対比して、実際の逆起電力値が逆起電力閾値より小さい場合には、前記ステッピングモータの駆動を維持し、なお、実際の逆起電力値が逆起電力閾値に達する場合には、前記ステッピングモータの駆動を停止して挟み状態を維持することを特徴とする、
挟み装置の制御方法。 - 前記制御パラメータマトリックスは、前記挟み装置の挟み状態、挟み速度及び挟み力によって三次元的なマトリックスを作成することを特徴とする、請求項3に記載の挟み装置の制御方法。
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