JP2579160B2 - ミシンにおける電動機の速度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 電動機の停止位置の精度が要求され、かつ量産時の負
荷のバラツキが大きい製品における電動機の停止制御方
式に関する。

（従来技術） 従来、電動機を停止目標位置に停止させる方式として
電動機の停止要求が発生すると、電動機を１度一定の低
速度に速度制御した後、停止目標位置より手前で停止信
号を発生させ、停止信号が発生した時点で電動機への電
源供給を停止させ、負荷の慣性および電動機の慣性によ
り自然停止を行なっていた。

しかし、この装置では量産製品における負荷のバラツ
キおよび電動機の慣性のバラツキにより、停止位置の誤
差が大きい。製品の負荷が重く電動機の慣性が小さい場
合には、第１図の（ａ）に示すように停止目標位置より
手前で停止し、また逆に製品の負荷が軽く電動機の慣性
が大きい場合には第１図（ｃ）のように停止目標位置を
越えてしまう現象が発生した。

（本発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、製
品の負荷のバラツキおよび電動機の慣性のバラツキがあ
っても、第１図の（ｂ）に示すように停止目標位置に対
して誤差を少なくした制御装置を比較的簡単な構成で提
供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の考え方として従来のフィードバック系制御装
置に第２図で示す破線部を追加する。

電動機運転用の電源を制御する時間値に変更する演算
装置Ｃより出力された時間値は記憶装置Ｇによって記憶
される。

この時間値は第３図−（ａ）に示すように電動機の回
転数が一定の場合で、負荷が重い場合は時間値が小とな
り、第３図−（ｂ）は負荷が軽い場合、示すように時間
値が大となる。

Ｈは電動機の回転数が安定している時のＧに記憶され
た時間値により、停止信号発生装置Ｊにより出力される
停止信号が入力された時点から電動機への電源供給を停
止させるまでの回転距離（回転角）を演算する演算装置
である。

演算結果は時間値に反比例し、演算結果をＸ（ｃ）、時
間値をＴで表すと Ｚ（ａ）；関数 K;定数 ｙ（ｂ）≧Ｔ となり、時間値Ｔが大きい程、演算結果Ｘ（ｃ）は小と
なる。Ｉは停止信号出力装置でありＪより停止信号が出
力されると電動機の回転数検出装置Ｆから出力される回
転信号と、Ｈから出力される演算結果に基づき出力信号
を出し、Ｒは停止制御装置で条件により信号を出力し、
電動機の駆動回路Ｄへ電源供給を停止させる信号を出力
する。従って、第４図に示す様に本発明は負荷が重い程
停止目標位置の近くまで、電動機への電源供給を行なう
ことにより、負荷のバラツキによる停止位置のバラツキ
を少なくすることを可能にする。

（実施例） 本発明の実施例を第６図に示す。

図中Ｋはミシンコントローラ等の速度設定装置であ
る。速度設定装置Ｋの出力はA/D変更回路で構成される
速度指定装置Ｌにおいて速度指定コードに変換される。
指定速度に応じた計数値読み出し装置Ａは速度指定装置
Ｌの出力に従ってあらかじめ指定速度に応じた計数値が
記憶されている記憶装置（ROM）から指定速度に応じた
計数値を読み出す装置である。

比較装置Ｂは指定速度に応じた計数値読み出し装置Ａ
の出力と回転信号検出装置Ｆによって検出した回転信号
を計数値変換装置Ｅによって変換された計数値とを比較
して、その偏差計数値を時間値演算装置Ｃへ出力する。
時間値演算装置Ｃは電動機への電源を時間制御するため
に、比較装置Ｂからの偏差計数値を電源の時間制御のた
めのタイマ値に変換する。電動機の駆動装置Ｄは時間値
演算装置Ｃから出力されるタイマ値に従って、電動機Ｍ
へ電源を供給する。

本発明は上記で説明した従来のフィードバック系速度
制御装置に図中の破線部を追加したものである。

停止要求は発生すると停止要求装置Ｓより低速度のコ
ードが速度指定装置Ｌに出力され電動機は低速度で制御
される。

一方、上記制御中の時間制御用タイマ値は記憶装置
（RAM）Ｇによって記憶される。回転角の演算装置Ｈは
比較装置Ｂからの偏差計数値が小さい時、つまり指定速
度と実際の速度の差が小さい時のタイマ値により、停止
位置信号発生から電源供給停止までの回転距離を演算す
る。演算結果をＸ（ｃ）とすると K;定数 T;タイマ値 ｙ（ｂ）,Z（ａ）関数 で表すことが出来る。つまりタイマ値Ｔが大きい程、Ｘ
（ｃ）は小となる。

停止信号出力装置Ｉは回転距離検出装置を監視するこ
とによって、回転角の演算装置Ｈから出力される回転距
離に達した時点で停止信号を停止制御装置Ｒに出力す
る。

停止制御装置Ｒは停止要求、停止位置信号および停止
信号出力装置Ｉからの停止信号が出力されると電動機の
駆動回路Ｄへ停止信号を出力し、電動機Ｍへの電源供給
を停止する。

以上のようすを第５図に示す。

回転距離検出装置の信号は第５図−（ｃ）の様なパル
ス状信号であり、（ｂ）で示す停止位置信号が発生する
と、回転距離の監視はパルス信号をカウントすることで
行なう。

カウントパルス数は（１）式より負荷が重い程多くな
る。一方重い負荷の場合は電動機への電源供給停止と同
時に軽い負荷の場合より早く停止しようとする。従って
第５図−（ａ）に示すように本発明において負荷のバラ
ツキによる停止位置のバラツキを少なくしている。

（効果） 本発明は以上説明したように製品の量産時に負荷のバ
ラツキが発生しても、停止位置のバラツキを少なくして
いて、負荷の調整による工程を軽減してバラツキのない
製品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の電動機の回転数と回転距離の関係
図、第２図は本発明の制御ブロック図で、第３図−
（ａ）は電動機の位相制御波形図で負荷が重い場合の
図、第３図−（ｂ）は電動機の位相制御波形図で負荷が
軽い場合の図、第４図は負荷が重い場合と軽い場合の電
源供給停止位置の関係図、第５図は実施例の電源供給停
止位置の関係図、第６図は実施例の制御ブロック図であ
る。第２図中、Ｇは記憶装置、Ｈは回転角の演算装置、
Ｉは停止信号出力装置、Ｒは停止制御装置である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−99885（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−18712（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−67087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−36180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−58786（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−185298（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−57806（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭58−54590（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機の回転速度を計数値に変換する変換
   装置と、該変換装置による計数値と速度指定に応じた計
   数値とを比較して、その偏差計数値を出力する比較器
   と、該比較器の出力を演算して電動機に供給する運転用
   電源のタイミングを制御する時間値に変換する演算器
   と、該演算器により変換された時間値により電動機を駆
   動する駆動回路とを備えてなるミシンのフィードバック
   系速度制御装置において、電動機の回転が安定した時に
   供給する電源の供給タイミング時間値を記憶する時間値
   記憶手段と、停止目標位置より十分に手前に設けた停止
   信号発生装置と、前記時間値の記憶内容に基づいて前記
   停止信号が発生した時点から前記電動機への電源供給を
   停止させるまでの回転距離（回転角）を算出する演算装
   置と、電動機の回転距離（回転角）を検出する回転距離
   検出装置と、前記回転距離演算装置の出力と前記回転距
   離検出装置の出力を比較して電動機を駆動する前記駆動
   回路への電源供給を停止する信号を出力する停止信号出
   力装置と、該停止信号出力からの信号を制御する停止制
   御装置を有することを特徴とするミシンにおける電動機
   の速度制御装置。