JP6063818B2 - Synchronous drive - Google Patents

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Description

本発明は、新聞、パンフレットを印刷するシャフトレス輪転印刷機、フィルムや紙の延伸装置、製造装置、および搬送装置のセクショナル駆動を実現する同期駆動装置に関するものである。
そして、本発明は機械による構成部品を減少せしめるもので、複数のモータにより駆動されるそれぞれの機械軸について電子的に制御を行ってセクショナル駆動とし、回転位相を同期して駆動する同期駆動装置を提供する。
The present invention relates to a shaftless rotary printing press for printing newspapers and pamphlets, a film and paper stretching device, a manufacturing device, and a synchronous drive device that realizes sectional drive of a transport device.
The present invention reduces the number of machine components, and a synchronous drive device that electronically controls each of the mechanical shafts driven by a plurality of motors to perform sectional drive and synchronizes the rotational phase. provide.

近年、製造装置のそれぞれの工程の機械軸をメカニカルに結合することなく、複数の電動機を電子的に相互に精度良く回転位相と回転速度を合せてセクショナル駆動を行う同期駆動装置が考案されている。
これの産業上の適用として例えば輪転印刷機においては、イエロー、シアン、マゼンダ、およびブラックなどの印刷機を駆動する電動機や、インフィード、アウトフィード、ドラッグなどの駆動ロール、さらに折り機を駆動するそれぞれの電動機を相互に高精度で回転位相と回転速度を一致せしめる同期制御を行って高速のカラー印刷を実現している。ここで、各電動機を同期制御することにより該電動機に連結された印刷機、折り機等の機械軸も回転位相が精度良く同期して駆動されることとなる。
このシャフトレス輪転印刷機は従来のシャフト有り輪転印刷機と比較して、設置が容易である、自由な印刷機の運転が可能である、作業性が向上する、損紙が低減する、および保守が容易など多くの優れた特長がある。
In recent years, there has been devised a synchronous drive device that performs sectional drive by electronically adjusting a rotational phase and a rotational speed of a plurality of electric motors without mechanically coupling mechanical axes of respective steps of a manufacturing apparatus. .
As an industrial application of this, for example, in a rotary printing machine, an electric motor that drives a printing machine such as yellow, cyan, magenta, and black, a driving roll such as in-feed, out-feed, and drag, and a folding machine are driven. High-speed color printing is realized by performing synchronous control that matches the rotation phase and rotation speed of each motor with high accuracy. Here, by synchronously controlling the electric motors, the mechanical shafts of a printing machine, a folding machine, and the like connected to the electric motors are also driven with the rotational phase accurately synchronized.
This shaftless rotary press is easier to install, can operate the free press, improve workability, reduce waste paper, and maintain compared to conventional rotary press with shaft There are many excellent features such as easy to use.

また、フィルム製造装置の例で言えば押出機、キャスティング、横延伸機、縦延伸機、および巻取機などの各装置において、従来はメカニカルに連結されていた機械軸を、それぞれ独立した電動機にて分離して同期制御により機械軸を駆動するセクショナルドライブの実用化が進んでいる。
この適用例においても特長として、設置が容易である、メカニカルな連結装置が不要でコストの低減を実現する、および保守が容易となるメリットがある。
In addition, in the case of film production equipment, in each device such as an extruder, casting, transverse stretcher, longitudinal stretcher, and winder, the mechanical shaft that was conventionally mechanically connected to each other is an independent electric motor. Practical use of sectional drives that drive mechanical axes by synchronous control is being promoted.
This application example also has the advantages of being easy to install, eliminating the need for a mechanical coupling device, reducing costs, and facilitating maintenance.

ここで、本特許では各電動機と連結されて生産を行うそれぞれの出力軸を機械軸と称し、前記の例で言えば印刷機、各種ロール、折り機および延伸機の駆動軸が機械軸となる。   Here, in this patent, each output shaft connected to each electric motor for production is referred to as a mechanical shaft, and in the above example, the driving shaft of a printing press, various rolls, a folding machine, and a stretching machine is a mechanical shaft. .

そして従来の技術では例えば、特許文献1では2台の電動機に取り付けてあるパルス発生器の1回転当たりのパルス発生数が異なる場合で、一方を係数器と乗算器にて補正し仮想的に前記パルス発生数を同じとし、これを加減算することにより2つのパルス発生器の位相差を検出する発明が開示されている。ここで、前記特許文献1では電動機に連結される機械軸の記述はされていない。
かように、前記特許文献1ではパルス発生器の1回転当たりのパルス発生数が異なる場合について発明を開示している。ここで、装置の標準化や保守の容易性のために、複数の電動機に1回転当たりのパルス発生数が同じパルス発生器を使用して同期制御を実現すれば多大のメリットがあることとなる。
In the prior art, for example, in Patent Document 1, when the number of pulse generations per rotation of the pulse generators attached to two electric motors is different, one is corrected by a coefficient unit and a multiplier and virtually described above. An invention is disclosed in which the phase difference between two pulse generators is detected by adding and subtracting the same number of pulse generations. Here, in the said patent document 1, the mechanical axis | shaft connected with an electric motor is not described.
As described above, Patent Document 1 discloses an invention in the case where the number of pulses generated per one rotation of the pulse generator is different. Here, for the ease of standardization and maintenance of the apparatus, if synchronous control is realized by using a pulse generator having the same number of pulses generated per rotation for a plurality of electric motors, there will be a great merit.

次に特許文献2では、2台以上の電動機にて駆動される機械軸について、電動機と機械軸間に減速機構を設置するものと設置しないものとの回転位置偏差の検出方法を開示している。そして、減速機構の減速比に応じてパルス発生器の1回転当たりのパルス数を変更するとしている。また、減速比は1/2、1/4を実施例として発明が開示されている。
そして、目的と用途に応じて該特許文献2が適用されるものであるが、一方では複数の電動機に1回転当たりのパルス発生数が同じパルス発生器を使用して同期制御を実現することが、機器の調達、機器の標準化、およびメンンテナンスに多大の優位性がある。
Next, Patent Document 2 discloses a method of detecting a rotational position deviation between a machine shaft driven by two or more motors and a machine shaft installed with a speed reduction mechanism between the motor and the machine shaft. . The number of pulses per rotation of the pulse generator is changed according to the reduction ratio of the reduction mechanism. Further, the invention is disclosed with the reduction ratios of 1/2 and 1/4 as examples.
And although this patent document 2 is applied according to the objective and a use, on the other hand, it is realizable to implement | achieve synchronous control using the pulse generator with the same pulse generation number per rotation for several electric motors. There is great advantage in equipment procurement, equipment standardization, and maintenance.

また特許文献3では、複数組の電動機、減速装置、機械軸、および原点検出器を設置して同期制御を行う発明が開示されている。該特許文献3では減速装置の減速比が1/NにおいてN=4を例に発明を開示している。そして、前記原点検出器を用いて機械軸の位相を検出して機械軸位相偏差を演算し原点合わせを行った後、同期制御を行う発明が開示されている。   Patent Document 3 discloses an invention in which a plurality of sets of electric motors, speed reducers, mechanical axes, and origin detectors are installed to perform synchronous control. In Patent Document 3, the invention is disclosed by taking N = 4 as an example when the reduction ratio of the reduction gear is 1 / N. Then, an invention is disclosed in which synchronous control is performed after detecting the phase of the mechanical axis using the origin detector, calculating the mechanical axis phase deviation and aligning the origin.

ここで、機械軸と電動機間に変速比K/Mなる変速機を設置して同期制御を実現すれば、各種の生産を行う装置に多大のメリットをもたらすものである。ここで本特許においては、前記変速比K/MのK、およびMはそれぞれ正の整数であって、機械軸がK回転するときに電動機はM回転するものとする。
そして、前記特許文献3においては前記のとおり原点検出器を用いて、減速比が1/Nの場合の発明が開示してあるが、減速装置の変速比がK/Mの場合については記述されていない。
Here, if a synchronous transmission is realized by installing a transmission having a gear ratio K / M between the mechanical shaft and the electric motor, a great merit is brought to a device for various productions. Here, in this patent, K and M of the gear ratio K / M are positive integers, respectively, and the motor rotates M times when the mechanical shaft rotates K times.
And in the said patent document 3, although the invention in case the reduction gear ratio is 1 / N is disclosed using the origin detector as mentioned above, the case where the gear ratio of the reduction gear is K / M is described. Not.

特許第2941790号公報Japanese Patent No. 2941790 特許第3239136号公報Japanese Patent No. 3239136 特許第3383264号公報Japanese Patent No. 3383264

本発明が解決しようとする問題点は次のとおりである。
(1)従来の技術では、電動機に取り付けるパルス発生器の1回転当たりのパルス発生数が異なる場合で、2つのパルス発生器の位相誤差を検出する発明が開示されていた。
本発明では、複数台の電動機に取り付けるパルス発生器の1回転当たりのパルス発生係数を同じとし、これにより位相誤差を検出して同期駆動装置を実現する。
(2)従来の技術では、電動機と機械軸間に減速比が1/2、1/4の減速装置を使用する発明が開示されている。しかし、変速比が1/M(Mは正の整数)の発明は開示されていない。本発明は変速装置の変速比が1/Mであっても、位相誤差を検出して同期駆動装置を実現するものである。
(3)従来の技術では、電動機と機械軸間に減速装置を設置する場合、原点検出器を用いて位相偏差を検出し同期制御を行う発明が開示されている。本発明では、減速装置を設置するときも原点検出器を使用することなく位相偏差を検出し同期制御を実現する。
(4)本発明では、変速比が1/MのみならずK/Mであっても、位相誤差を検出して同期駆動装置を実現する。
(5)さらに本発明では、複数組の電動機、変速装置、および機械軸の構成において、1回転当たりのパルス発生係数が同じパルス発生器を用いて機器の標準化を計り、変速装置の変速比K/Mが異なる場合であっても同期駆動装置を実現する。これによりフィルム製造装置、輪転印刷機、および搬送装置等において、機械装置駆動構成の自由度を拡げることを目的とする。
The problems to be solved by the present invention are as follows.
(1) The prior art has disclosed an invention for detecting the phase error of two pulse generators when the number of pulse generations per rotation of the pulse generators attached to the motor is different.
In the present invention, the pulse generation coefficient per rotation of the pulse generators attached to a plurality of electric motors is made the same, thereby detecting a phase error and realizing a synchronous drive device.
(2) The prior art discloses an invention that uses a reduction gear having a reduction ratio of 1/2 or 1/4 between the electric motor and the machine shaft. However, an invention with a gear ratio of 1 / M (M is a positive integer) is not disclosed. The present invention realizes a synchronous drive device by detecting a phase error even if the transmission gear ratio is 1 / M.
(3) In the prior art, when a reduction gear is installed between an electric motor and a machine shaft, an invention is disclosed in which a phase deviation is detected using an origin detector to perform synchronous control. In the present invention, even when the reduction gear is installed, the phase deviation is detected without using the origin detector, and the synchronous control is realized.
(4) In the present invention, even if the gear ratio is not only 1 / M but K / M, a phase error is detected to realize a synchronous drive device.
(5) Further, in the present invention, in the configuration of a plurality of sets of electric motors, transmissions, and mechanical shafts, standardization of equipment is performed using a pulse generator having the same pulse generation coefficient per rotation, and the transmission gear ratio K Even if / M is different, a synchronous drive device is realized. Accordingly, it is an object of the present invention to increase the degree of freedom of the mechanical device drive configuration in a film manufacturing apparatus, a rotary printing press, a conveyance apparatus, and the like.

かようにして本発明では、複数組の電動機、変速装置、および機械軸の構成において、変速装置の変速比が任意のK/Mであっても同期駆動を実現し、各種生産装置のセクショナルドライブを実現することを目的としている。
[第1の実施例]
Thus, in the present invention, in the configuration of a plurality of sets of electric motors, transmissions, and mechanical shafts, synchronous drive is realized even if the transmission gear ratio is arbitrary K / M, and sectional drives of various production apparatuses It aims to realize.
[First embodiment]

集中制御装置が出力する回転位相指令と回転速度指令によってモータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる同期駆動装置を実現する。これの構成を説明すると、前記モータはロータリエンコーダを付属して変速比1/M(モータ変速比Mは2の累乗)の変速装置にて機械軸と連結されている。そして、前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転位相1FB検出器を内蔵してモータ回転位相フィードバックを検出する。
前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数1FB検出器を内蔵して該検出器は、前記モータ回転位相1FB検出器が出力するモータ回転位相フィードバックを入力してモータ変速比回転回数1フィードバックを出力する。
A synchronous drive device is realized that accurately synchronizes the rotational speed and rotational phase of a mechanical shaft driven by a motor in accordance with the rotational phase command and rotational speed command output from the centralized control device. Describing the configuration, the motor is attached with a rotary encoder and is connected to the mechanical shaft by a transmission having a gear ratio of 1 / M (the motor gear ratio M is a power of 2). The synchronous drive device includes a motor rotation phase 1FB detector that receives an encoder signal output from the rotary encoder, and detects motor rotation phase feedback.
The synchronous drive device has a built-in motor speed ratio rotational speed 1FB detector, which inputs the motor rotational phase feedback output from the motor rotational phase 1FB detector and outputs the motor speed ratio rotational speed 1 feedback. .

前記モータ変速比回転回数1FB検出器はモータ仮想回転回数フィードバックを内蔵している。そして、モータが正転で運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバックを監視して1回転する毎に、前記モータ仮想回転回数フィードバックを1ずつカウントアップした後、該モータ仮想回転回数フィードバックと(モータ変速比M−1)を論理AND演算したものを新たなモータ変速比回転回数1フィードバックとして出力する。   The motor speed ratio rotation number 1FB detector incorporates a motor virtual rotation number feedback. When the motor is operating in the forward rotation, the motor rotation phase feedback is monitored and the motor virtual rotation frequency feedback is incremented by 1 each time the motor rotates once. The result of logical AND operation of the motor speed ratio M-1) is output as a new motor speed ratio rotation count 1 feedback.

次に、前記モータ変速比回転回数1FB検出器は、モータが逆転で運転していると前記モータ回転位相フィードバックを監視して1回転する毎に、前記モータ仮想回転回数フィードバックを1ずつカウントダウンした後、該モータ仮想回転回数フィードバックと(モータ変速比M−1)と論理AND演算したものを新たなモータ変速比回転回数1フィードバックとして出力する。   Next, the motor speed ratio rotation frequency 1FB detector counts down the motor virtual rotation frequency feedback by 1 every time when the motor rotates in reverse and monitors the motor rotation phase feedback and makes one rotation. Then, a logical AND operation of the motor virtual rotation frequency feedback and (motor speed ratio M-1) is output as a new motor speed ratio rotation frequency 1 feedback.

かように、0から(M−1)の範囲となるモータ変速比回転回数1フィードバックを検出する前記モータ変速比回転回数1FB検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置を実現する。   Thus, a synchronous drive device is realized, which includes the motor speed ratio rotation speed 1 FB detector for detecting the motor speed ratio rotation speed 1 feedback in the range of 0 to (M−1).

前記同期駆動装置は不揮発性メモリを内蔵している。そして電源がオンのとき、前記モータ回転位相フィードバックおよびモータ変速比回転回数1フィードバックを更新した後、それぞれをバックアップ用モータ回転位相フィードバックおよびバックアップ用モータ変速比回転回数1フィードバックとして前記不揮発性メモリに記憶する。 The synchronous drive device incorporates a nonvolatile memory. When the power is on, the motor rotation phase feedback and the motor gear ratio rotation frequency 1 feedback are updated, and then stored in the nonvolatile memory as the backup motor rotation phase feedback and the backup motor gear ratio rotation frequency 1 feedback , respectively. To do.

前記同期駆動装置は電源がオフとなり再び電源がオンとなったとき、前記モータ回転位相1FB検出器は新たにモータ回転位相フィードバックを検出する。そして、該モータ回転位相フィードバックと前記バックアップ用モータ回転位相フィードバックを比較する。その結果、モータがモータ最大回転位相を越えて回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数1フィードバックが(モータ変速比M−1)のときはこれを0とする。それ以外のときは1ずつカウントアップして正転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数1フィードバックとする。 When the synchronous drive device is turned off and turned on again, the motor rotation phase 1 FB detector newly detects motor rotation phase feedback. Then, the motor rotation phase feedback is compared with the backup motor rotation phase feedback. As a result, when the motor is rotating beyond the maximum motor rotation phase, this is set to 0 when the backup motor speed ratio rotational frequency 1 feedback is (motor speed ratio M-1). In other cases, the count is incremented by 1 and corrected to the number of revolutions advanced in the forward rotation direction, and this is set as a new motor speed ratio revolution number 1 feedback.

また、モータがモータ回転位相フィードバック最小値、すなわち0を過ぎて回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数1フィードバックが0のときはこれを(モータ変速比M−1)とする。それ以外のときは1ずつカウントダウンして逆転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数1フィードバックとする。   Further, when the motor is rotating past the minimum motor rotation phase feedback value, that is, 0, when the backup motor speed ratio rotation frequency 1 feedback is 0, this is set to (motor speed ratio M-1). . In other cases, the number of revolutions is counted down by 1 and corrected to the number of revolutions advanced in the reverse direction, and this is used as a new motor speed ratio revolution number 1 feedback.

かように、電源がオンから一旦オフし再びオンとなっても、前記バックアップ用モータ変速比回転回数1フィードバックを補正して、モータ変速比回転回数1フィードバックを正しく得ることを特徴とする同期駆動装置である。

[第2の実施例]
Thus, even when the power supply is turned off once and then turned on again, the backup motor speed ratio rotation number 1 feedback is corrected to correctly obtain the motor speed ratio rotation number 1 feedback. Device.

[Second Embodiment]

集中制御装置が出力する回転位相指令と回転速度指令によってモータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させることを実現する同期駆動装置である。これの構成は、前記モータはロータリエンコーダを付属し変速比1/M(モータ変速比Mは正の整数)の変速装置にて機械軸と連結されている。次に、前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転位相1FB検出器を内蔵してモータ回転位相フィードバックを検出している。 This is a synchronous drive device that realizes accurate synchronization of the rotational speed and rotational phase of the mechanical shaft driven by the motor in accordance with the rotational phase command and rotational speed command output from the central control device. In this configuration, the motor is attached with a rotary encoder, and is connected to the mechanical shaft by a transmission having a gear ratio of 1 / M (motor gear ratio M is a positive integer). Next, the synchronous drive device incorporates a motor rotation phase 1 FB detector that receives an encoder signal output from the rotary encoder, and detects motor rotation phase feedback.

そして、前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数2FB検出器を内蔵し、該検出器は、前記モータ回転位相1FB検出器が出力するモータ回転位相フィードバックを入力してモータ変速比回転回数2フィードバックを出力する。   The synchronous drive device has a built-in motor gear ratio rotation speed 2FB detector, which inputs the motor rotation phase feedback output from the motor rotation phase 1FB detector and outputs the motor gear ratio rotation speed 2 feedback. Output.

該モータ変速比回転回数2FB検出器の機能をさらに説明すると、前記モータが正転で運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバックを監視して1回転する毎に、前記モータ変速比回転回数2フィードバックが(モータ変速比M−1)のときはこれをカウントアップした値を0とする。それ以外のときは1ずつカウントアップするとともにこれを新たなモータ変速比回転回数2フィードバックとする。   The function of the motor speed ratio rotation number 2FB detector will be further described. When the motor is operating in the normal rotation, the motor speed ratio rotation number 2 is monitored every time the motor rotation phase feedback is monitored for one rotation. When the feedback is (motor speed ratio M-1), the counted up value is set to zero. In other cases, the count is incremented by 1 and this is set as a new motor speed ratio rotation count 2 feedback.

また、モータが逆転で運転しているとき前記モータ変速比回転回数2FB検出器は、前記モータ回転位相フィードバックを監視して1回転する毎に、前記モータ変速比回転回数2フィードバックが0のときはこれをカウントダウンした値を(モータ変速比M−1)とし、それ以外のときは1ずつカウントダウンするとともにこれを新たなモータ変速比回転回数2フィードバックとする。   When the motor is operating in reverse, the motor speed ratio rotation frequency 2FB detector monitors the motor rotation phase feedback and every time it rotates once, when the motor speed ratio rotation frequency 2 feedback is 0, The value obtained by counting down is set to (motor speed ratio M-1). In other cases, the value is counted down by 1 and this is set as a new motor speed ratio rotation number 2 feedback.

かようにして、0から(M−1)の範囲となるモータ変速比回転回数2フィードバックを検出する前記モータ変速比回転回数2FB検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置である。   In this way, the synchronous drive apparatus includes the motor speed ratio rotation speed 2FB detector for detecting the motor speed ratio rotation speed 2 feedback in the range of 0 to (M-1).

前記同期駆動装置は不揮発性メモリを内蔵している。そして電源がオンのとき、前記モータ回転位相フィードバックおよびモータ変速比回転回数2フィードバックを更新した後、それぞれをバックアップ用モータ回転位相フィードバックおよびバックアップ用モータ変速比回転回数2フィードバックとして前記不揮発性メモリに記憶する。   The synchronous drive device incorporates a nonvolatile memory. When the power is on, the motor rotation phase feedback and the motor gear ratio rotation frequency 2 feedback are updated, and then stored in the nonvolatile memory as a backup motor rotation phase feedback and a backup motor gear ratio rotation frequency 2 feedback, respectively. To do.

前記同期駆動装置は電源が一旦オフとなり再び電源がオンとなったとき、前記モータ回転位相1FB検出器は新たにモータ回転位相フィードバックを検出する。そして、該モータ回転位相フィードバックと前記バックアップ用モータ回転位相フィードバックを比較する。その結果、モータがモータ回転位相フィードバック最大値を越えて正転方向に回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数2フィードバックが(モータ変速比M−1)のときはこれを0とする。それ以外のときは1ずつカウントアップして1だけ正転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数2フィードバックとする。 When the synchronous drive device is turned off and then turned on again, the motor rotation phase 1FB detector newly detects motor rotation phase feedback. Then, the motor rotation phase feedback is compared with the backup motor rotation phase feedback. As a result, when the motor is rotating in the forward direction exceeding the motor rotation phase feedback maximum value, when the backup motor speed ratio rotation number 2 feedback is (motor speed ratio M-1), this is 0. And In other cases, it is incremented by 1 and corrected to the number of revolutions advanced in the forward direction by 1, and this is used as a new motor speed ratio revolution number 2 feedback.

また、モータがモータ回転位相フィードバック最小値、すなわち0を越えて逆転方向に回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数2フィードバックが0のときこれを(モータ変速比M−1)とする。それ以外のときは1ずつカウントダウンして1だけ逆転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数2フィードバックとする。 Further, when the motor is rotating in the reverse direction exceeding the minimum value of the motor rotation phase feedback, that is, 0, when the backup motor speed ratio rotational frequency 2 feedback is 0, this is (motor speed ratio M-1). And In other cases, it is counted down by 1 and corrected to the number of revolutions advanced in the reverse direction by 1, and this is set as a new motor speed ratio revolution number 2 feedback.

かように、電源が一旦オフし再びオンとなっても、前記バックアップ用モータ変速比回転回数2フィードバックを補正して、モータ変速比回転回数2フィードバックを正しく得ることを特徴とする同期駆動装置である。
[第3の実施例]
Thus, even if the power supply is once turned off and then turned on again, the synchronous drive device is characterized in that the backup motor speed ratio rotation number 2 feedback is corrected to correctly obtain the motor speed ratio rotation number 2 feedback. is there.
[Third embodiment]

集中制御装置が出力する回転位相指令と回転速度指令によってモータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる同期駆動装置を実現する。これの構成を説明すると、前記モータはロータリエンコーダを付属し変速比1/M(モータ変速比Mは正の整数)の変速装置にて機械軸と連結されている。そして、前記ロータリエンコーダはモータ回転位相およびモータ回転回数を検出してエンコーダ信号として出力する。そして、前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転2FB検出器を内蔵して、モータ回転位相フィードバックおよびモータ回転回数フィードバックを検出する。 A synchronous drive device is realized that accurately synchronizes the rotational speed and rotational phase of a mechanical shaft driven by a motor in accordance with the rotational phase command and rotational speed command output from the centralized control device. Describing the configuration, the motor is attached with a rotary encoder, and is connected to the mechanical shaft by a transmission having a gear ratio of 1 / M (motor gear ratio M is a positive integer). The rotary encoder detects the motor rotation phase and the number of motor rotations and outputs it as an encoder signal. The synchronous drive device incorporates a motor rotation 2FB detector that receives an encoder signal output from the rotary encoder, and detects motor rotation phase feedback and motor rotation frequency feedback.

そして、前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数3FB検出器を内蔵し、該検出器は前記モータ回転2FB検出器が出力するモータ回転回数フィードバックを入力して、モータ変速比回転回数3フィードバックを出力する。
さらに、前記モータ変速比回転回数3FB検出器はモータ拡張回転回数フィードバックを内蔵し、モータが運転しているとき前記モータ回転回数フィードバックを監視する。そして、前記モータが正転で運転しているとき、前記モータ回転回数フィードバックがモータ回転回数フィードバック最大値から0に変化したとき、前記モータ拡張回転回数フィードバックが(モータ変速比M−1)のときはこれを0とし、それ以外のときは1ずつカウントアップとする。
The synchronous drive device has a built-in motor speed ratio rotation number 3FB detector, which inputs the motor rotation number feedback output from the motor rotation 2FB detector and outputs the motor speed ratio rotation number 3 feedback. To do.
Further, the motor speed ratio rotation number 3FB detector incorporates a motor expansion rotation number feedback, and monitors the motor rotation number feedback when the motor is operating. When the motor is operating at normal rotation, when the motor rotation frequency feedback changes from the maximum motor rotation frequency feedback value to 0, and when the motor expansion rotation frequency feedback is (motor speed ratio M-1). This is set to 0, otherwise it is incremented by 1.

また、前記モータ変速比回転回数3FB検出器は前記モータが逆転にて運転を検出すると、前記モータ回転回数フィードバックが0からモータ回転回数フィードバック最大値に変化したとき、前記モータ拡張回転回数フィードバックが0のときはこれを(モータ変速比M−1)とし、それ以外のときは1ずつカウントダウンとする。   Further, when the motor speed ratio rotation number 3FB detector detects the operation of the motor in the reverse direction, when the motor rotation number feedback changes from 0 to the motor rotation number feedback maximum value, the motor expansion rotation number feedback becomes 0. In this case, this is (motor speed ratio M-1), and in other cases, it is counted down by one.

さらに、前記モータ変速比回転回数3FB検出器は、(前記モータ拡張回転回数フィードバック)に(モータ回転回数分解能)を乗じ、これに前記モータ回転回数フィードバックを加えたものを、前記モータ変速比Mで除した余りをモータ変速比回転回数3フィードバックとして生成する。
かように、0から(M−1)の範囲となる前記モータ変速比回転回数3フィードバックを検出する前記モータ変速比回転回数3FB検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置を実現する。
Further, the motor speed ratio rotation speed 3FB detector multiplies (the motor expansion speed feedback) by (motor rotation speed resolution) and adds the motor rotation speed feedback to the motor speed ratio M. The remainder obtained by dividing the motor speed ratio is generated as the number of rotations 3 feedback.
In this way, a synchronous drive device is realized, which includes the motor speed ratio rotation speed 3FB detector for detecting the motor speed ratio rotation speed 3 feedback in the range of 0 to (M−1).

さらに、前記同期駆動装置は機械回転位相1FB検出器を内蔵し、該検出器は(モータ回転位相分解能)に(前記モータ変速比回転回数1フィードバック)、(前記モータ変速比回転回数2フィードバック)、または(前記モータ変速比回転回数3フィードバック)を乗じ、これに前記モータ回転位相フィードバックを加えて機械回転位相1フィードバックを生成し出力する。これにより、変速比1/M(モータ変速比Mは正の整数)においてMがいかなるときであっても、機械軸の機械回転位相1フィードバックの検出を可能とする同期駆動装置である。
[第4の実施例]
Further, the synchronous drive device has a built-in mechanical rotation phase 1 FB detector, and the detector has (motor rotation phase resolution) (the motor speed ratio rotation number 1 feedback), (the motor speed ratio rotation number 2 feedback), Or, (motor speed ratio rotation number 3 feedback) is multiplied, and the motor rotation phase feedback is added to this to generate and output the machine rotation phase 1 feedback. As a result, the synchronous drive device enables detection of the mechanical rotation phase 1 feedback of the mechanical shaft regardless of M at any speed ratio 1 / M (the motor speed ratio M is a positive integer).
[Fourth embodiment]

集中制御装置が出力する回転位相指令と回転速度指令によってモータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる同期駆動装置を実現する。これの構成を説明すると、前記同期制御装置は前記回転位相指令と回転速度指令を入力する回転位相速度指令検出器を内蔵して回転位相指令および回転速度指令を検出する。
そして、前記モータはロータリエンコーダを付属して変速装置にて機械軸と連結され、該変速装置は変速比K/M(機械変速比Kおよびモータ変速比Mは正の整数)であって、該変速比K/MによりモータのM回転により機械軸はK回転する。そして、前記ロータリエンコーダはモータ回転位相およびモータ回転回数を検出してエンコーダ信号を出力する。
前記同期駆動装置は、該エンコーダ信号を入力とするモータ回転2FB検出器を内蔵して、モータ回転位相フィードバックおよびモータ回転回数フィードバックを検出するものである。
A synchronous drive device is realized that accurately synchronizes the rotational speed and rotational phase of a mechanical shaft driven by a motor in accordance with the rotational phase command and rotational speed command output from the centralized control device. To explain this configuration, the aforementioned synchronous control device for detecting a rotational phase command and the rotation speed command incorporates a rotational phase velocity command detector for inputting a rotational speed command and the rotational phase command.
The motor is attached with a rotary encoder and connected to a mechanical shaft by a transmission, and the transmission has a transmission ratio K / M (the mechanical transmission ratio K and the motor transmission ratio M are positive integers), The mechanical shaft rotates K times by M rotation of the motor at the gear ratio K / M. The rotary encoder detects the motor rotation phase and the number of motor rotations and outputs an encoder signal.
The synchronous drive device incorporates a motor rotation 2FB detector that receives the encoder signal, and detects motor rotation phase feedback and motor rotation frequency feedback.

次に発明について説明すると、前記変速装置は変速比K/M(機械変速比Kおよびモータ変速比Mは正の整数)であって、該変速比K/MによりモータのM回転により機械軸はK回転する。そして、前記集中制御装置は、共通回転位相指令の分解能がモータ回転位相フィードバック分解能に前記モータ変速比Mを乗じた値として生成し、共通回転速度指令はモータ回転速度フィードバックを前記モータ変速比Mで除した値として生成して、共通回転位相指令と共通回転速度指令による回転指令信号を送出する。   Next, the present invention will be described. The transmission has a gear ratio K / M (the mechanical gear ratio K and the motor gear ratio M are positive integers), and the mechanical shaft is rotated by M rotation of the motor by the gear ratio K / M. Rotate K. The centralized control device generates a resolution of the common rotation phase command as a value obtained by multiplying the motor rotation phase feedback resolution by the motor speed ratio M, and the common rotation speed command generates the motor speed feedback by the motor speed ratio M. Generated as a divided value, a rotation command signal based on a common rotation phase command and a common rotation speed command is sent out.

次に、前記同期駆動装置が内蔵する回転位相速度指令検出器は、前記回転指令信号を入力して共通回転位相指令と共通回転速度指令を分離して出力する。
さらに、前記同期駆動装置は機械回転位相指令検出器と機械回転速度指令検出器を内蔵し、該機械回転位相指令検出器は、モータ回転位相分解能に前記変速比K/Mで除した値に等しい機械回転位相分解能を保持し、次に前記共通回転位相指令を該機械回転位相分解能で除した余りを機械回転位相指令として出力する。
また、前記機械回転速度指令検出器は、前記共通回転速度指令に機械変速比Kを乗じて機械回転速度指令として出力する。
Next, the rotation phase speed command detector built in the synchronous drive device receives the rotation command signal and separates and outputs the common rotation phase command and the common rotation speed command.
Further, the synchronous drive device includes a machine rotation phase command detector and a machine rotation speed command detector, and the machine rotation phase command detector is equal to a value obtained by dividing the motor rotation phase resolution by the speed ratio K / M. The machine rotation phase resolution is maintained, and then the remainder obtained by dividing the common rotation phase command by the machine rotation phase resolution is output as a machine rotation phase command.
The mechanical rotational speed command detector multiplies the common rotational speed command by a mechanical speed ratio K and outputs the result as a mechanical rotational speed command.

かように、本発明による同期駆動装置は、前記集中制御装置が出力する共通回転位相指令と共通回転速度指令を入力し、変速比K/Mに対応した機械回転位相指令、機械回転速度指令を検出して、前記機械軸を同期駆動することを特徴とする。   Thus, the synchronous drive device according to the present invention inputs the common rotation phase command and the common rotation speed command output from the central control device, and outputs the machine rotation phase command and the machine rotation speed command corresponding to the gear ratio K / M. Detecting and synchronously driving the mechanical axis.

さらに、前記変速装置の変速比が同じくK/Mのとき、前記同期駆動装置は前記モータ回転2FB検出器とモータ変速比回転回数3FB検出器に加え、機械回転位相2FB検出器と機械回転速度2FB検出器を内蔵する。そして、該モータ回転2FB検出器はモータ回転位相フィードバックおよびモータ回転回数フィードバックを検出し出力する。また、前記モータ変速比回転回数3FB検出器は、該モータ回転回数フィードバックを入力して前記モータ変速比回転回数3フィードバックを出力する。
次に、前記機械回転位相2FB検出器は第1ステップとして、(モータ回転位相分解能)に該モータ変速比回転回数3フィードバックを乗じ、これに前記モータ回転位相フィードバックを加えて機械回転位相1フィードバックを生成する。
続いて第2ステップとして、該機械回転位相1フィードバックを機械回転位相指令分解能(モータ回転位相分解能に逆変速比M/Kを乗じた値)で除した余りを機械回転位相2フィードバックとして生成し出力する。
Further, when the gear ratio of the transmission is also K / M, the synchronous drive device has a mechanical rotation phase 2FB detector and a mechanical rotation speed 2FB in addition to the motor rotation 2FB detector and the motor transmission ratio rotation frequency 3FB detector. Built-in detector. The motor rotation 2FB detector detects and outputs motor rotation phase feedback and motor rotation frequency feedback. The motor speed ratio rotation number 3 FB detector inputs the motor rotation number feedback and outputs the motor speed ratio rotation number 3 feedback.
Next, as a first step, the mechanical rotational phase 2FB detector multiplies (motor rotational phase resolution) by the motor speed ratio rotational frequency 3 feedback, and adds the motor rotational phase feedback thereto to provide mechanical rotational phase 1 feedback. Generate.
Subsequently, as a second step, the remainder obtained by dividing the machine rotation phase 1 feedback by the machine rotation phase command resolution (the value obtained by multiplying the motor rotation phase resolution by the reverse gear ratio M / K) is generated and output as the machine rotation phase 2 feedback. To do.

次に、速度フィードバックについて前記機械回転速度2FB検出器は、前記モータ回転速度フィードバックに前記変速比K/Mを乗じた値を機械回転速度2フィードバックとして生成し出力する。   Next, regarding the speed feedback, the mechanical rotational speed 2FB detector generates and outputs a value obtained by multiplying the motor rotational speed feedback by the speed ratio K / M as mechanical rotational speed 2 feedback.

かように、前記変速比K/MのKおよびMがいかなるときであっても、機械軸の回転位相である機械回転位相2フィードバックと機械軸の回転速度である機械回転速度2フィードバックの検出を行い、前記機械回転位相指令は該機械回転位相2フィードバックと、および前記機械回転速度指令は該機械回転速度2フィードバックと演算を行って、機械軸の同期制御を可能とする。
[第5の実施例]
Thus, the mechanical rotation phase 2 feedback, which is the rotational phase of the mechanical shaft, and the mechanical rotational speed 2 feedback, which is the rotational speed of the mechanical shaft, are detected regardless of the K and M of the gear ratio K / M. performed, the machine rotation phase instruction went with the machine rotation phase 2 feedback, and the machine rotational speed command computation with the machine rotational speed 2 feedback, to enable synchronous control of the machine axis.
[Fifth embodiment]

集中制御装置と、複数組の同期駆動装置、モータ、変速装置および機械軸を備えた駆動システムにおいて、複数台の前記変速装置のそれぞれの変速比は、Ka/Ma、Kb/Mb(Ka、Ma、Kb、Mbはそれぞれ正の整数)と異なる場合でも、
前記同期駆動装置は、前記機械回転位相指令検出器、機械回転速度指令検出器、機械回転位相2FB検出器、および機械回転速度2FB検出器を内蔵し、前記機械回転位相指令、前記機械回転速度指令、機械回転位相2フィードバック、および前記機械回転速度2フィードバックを検出して同期制御を行う。
かように、前記変速装置の変速比が異なるときも、前記集中制御装置が出力する前記回転位相指令と回転速度指令に追従して、複数台の機械軸の同期制御を実現することを特徴とする同期駆動装置である。
In a drive system including a centralized control device and a plurality of sets of synchronous drive devices, motors, transmission devices, and mechanical shafts, the gear ratios of the plurality of transmission devices are Ka / Ma, Kb / Mb (Ka, Ma , Kb, and Mb are each a positive integer),
The synchronous drive device includes the machine rotation phase command detector, the machine rotation speed command detector, the machine rotation phase 2FB detector, and the machine rotation speed 2FB detector. The machine rotation phase command, the machine rotation speed command Then, the machine rotation phase 2 feedback and the machine rotation speed 2 feedback are detected to perform synchronous control.
Thus, even when the transmission gear ratio is different, the synchronous control of a plurality of machine axes is realized by following the rotation phase command and the rotation speed command output by the central control device. This is a synchronous drive device.

本発明の同期駆動装置の効果は、複数組の電動機、変速装置、および機械軸の構成において、1回転当たりのパルス発生係数が同じパルス発生器を用いることができ駆動装置の標準化が実現できる。
また、変速装置の変速比が1/MまたはK/Mであっても他に原点検出器を使用することなく同期駆動装置が実現できる。
さらに、変速装置の変速比が1/MまたはK/Mで、KおよびMがいかなる正の整数であっても同期駆動装置を実現する利点がある。
The effect of the synchronous drive device of the present invention is that a pulse generator having the same pulse generation coefficient per rotation can be used in the configuration of a plurality of sets of electric motors, transmission devices, and mechanical shafts, and standardization of the drive device can be realized.
Further, even if the transmission gear ratio is 1 / M or K / M, a synchronous drive device can be realized without using an origin detector.
Further, there is an advantage of realizing the synchronous drive device regardless of the positive gear ratio of 1 / M or K / M and any positive integers of K and M.

本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例の動作を説明する図(その1)である。FIG. 3 is a diagram (part 1) for explaining the operation of the first exemplary embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例の動作を説明する図(その2)である。It is FIG. (2) explaining operation | movement of the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例の動作を説明する図(その3)である。It is FIG. (3) explaining operation | movement of the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例の動作を説明する図(その4)である。FIG. 6 is a diagram (part 4) for explaining the operation of the first example of the present invention; 本発明の第2の実施例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例の動作を説明する図(その1)である。It is FIG. (1) explaining operation | movement of the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 3rd Example of this invention. 本発明の第3の実施例の動作を説明する図(その1)である。It is FIG. (1) explaining operation | movement of the 3rd Example of this invention. 本発明の第3の実施例の動作を説明する図(その2)である。It is FIG. (2) explaining operation | movement of the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 4th Example of this invention. 本発明の第4の実施例の動作を説明する図(その1)である。It is FIG. (1) explaining operation | movement of the 4th Example of this invention. 本発明の第5の実施例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the 5th Example of this invention.

以下に本発明の実施例の図表を示して説明を行う。図1、図2、図3、図4および図5は第1の実施例を説明し、図6および図7は第2の実施例を説明し、図8、図9、表1および図10は第3の実施例を説明し、図11および図12は第4の実施例を説明し、図13および図14は第5の実施例を説明するものである。   In the following, description will be given by showing a chart of an embodiment of the present invention. 1, 2, 3, 4 and 5 describe the first embodiment, FIGS. 6 and 7 illustrate the second embodiment, and FIGS. 8, 9, Table 1 and FIG. 10. Describes the third embodiment, FIGS. 11 and 12 illustrate the fourth embodiment, and FIGS. 13 and 14 illustrate the fifth embodiment.

図1は、本発明装置の第1の実施例の構成を、図2、図3、図4および図5はこれの動作を説明している。
はじめに、図1は本発明の同期制御装置の全体の構成を説明するもので、大きくわけて集中制御装置01、同期駆動装置03、モータ05、および機械軸08にて構成される。そして、前記集中制御装置01は回転位相指令と回転速度指令を生成し、これを回転指令信号02にて後述する複数台の同期駆動装置03へ送出する。
FIG. 1 illustrates the configuration of the first embodiment of the apparatus of the present invention, and FIGS. 2, 3, 4 and 5 illustrate the operation thereof.
First, FIG. 1 illustrates the overall configuration of the synchronous control device of the present invention, which is roughly composed of a centralized control device 01, a synchronous drive device 03, a motor 05, and a mechanical shaft 08. The centralized control device 01 generates a rotation phase command and a rotation speed command, and sends them to a plurality of synchronous drive devices 03 described later by a rotation command signal 02.

前記図1において、05はモータを06は該モータ05に付属するロータリエンコーダであり、該ロータリエンコーダ06は前記モータ05の回転位相を検出しエンコーダ信号061を介して同期駆動装置03へ送出する。
07、08はそれぞれ変速装置および機械軸であり、該変速装置07は変速比1/Mにて前記モータ05と機械軸08をメカニカルに連結し、モータ05がM回転するときに機械軸08は1回転となる。該機械軸08は輪転印刷機の場合では印刷胴であり、フィルムなどの製造装置の場合は延伸ロールであって生産を担う出力軸である。ここで、前記図1においてMは2の累乗としていることに注意されたい。
ここで、本発明では変速比1/MにおいてMをモータ変速比と呼称する。
In FIG. 1, 05 is a motor and 06 is a rotary encoder attached to the motor 05. The rotary encoder 06 detects the rotational phase of the motor 05 and sends it to the synchronous drive device 03 via an encoder signal 061.
Reference numerals 07 and 08 respectively denote a transmission and a mechanical shaft. The transmission 07 mechanically connects the motor 05 and the mechanical shaft 08 at a gear ratio of 1 / M. When the motor 05 rotates M, the mechanical shaft 08 is One rotation. The mechanical shaft 08 is a printing cylinder in the case of a rotary printing press, and in the case of a manufacturing apparatus such as a film, it is a drawing roll and is an output shaft responsible for production. Here, it should be noted that M is a power of 2 in FIG.
In the present invention, M is referred to as a motor speed ratio at a speed ratio 1 / M.

同じく図1において、031は回転位相速度指令検出器であり前記回転指令信号02を入力して、回転位相指令と回転速度指令を分離してそれぞれ回転位相指令Psと回転速度指令Vsを出力する。また、032はモータ回転位相1FB検出器であり、前記エンコーダ信号061を入力してモータ回転位相フィードバックPmfを出力する。そして、該Pmfはモータ回転位相最小値0からモータ回転位相最大値Pmmaxの間で遷移する。ここで、前記Pmfの分解能は該モータ回転位相最大値Pmmaxを用いて表せば(Pmmax+1)となる。   In FIG. 1, reference numeral 031 denotes a rotation phase speed command detector, which receives the rotation command signal 02, separates the rotation phase command and the rotation speed command, and outputs a rotation phase command Ps and a rotation speed command Vs, respectively. Reference numeral 032 denotes a motor rotation phase 1 FB detector which inputs the encoder signal 061 and outputs a motor rotation phase feedback Pmf. The Pmf transitions between the motor rotation phase minimum value 0 and the motor rotation phase maximum value Pmmax. Here, the resolution of the Pmf is expressed as (Pmmax + 1) using the motor rotation phase maximum value Pmmax.

次に、033、034、0340、および035はそれぞれ機械回転速度1FB検出器、モータ変速比回転回数1FB検出器、不揮発性メモリ、および機械回転位相1FB検出器である。該機械回転速度FB1検出器033は前記モータ回転位相フィードバックPmfを入力し、第1ステップとして該Pmfの一定時間当たりの変化量からモータ回転速度フィードバックVmfを演算する。次に、第2ステップとして該モータ回転速度フィードバックVmfを前記モータ変速比Mで除して機械回転速度1フィードバックVkf1を生成し出力する。   Next, reference numerals 033, 034, 0340, and 035 denote a mechanical rotation speed 1FB detector, a motor gear ratio rotation frequency 1FB detector, a nonvolatile memory, and a mechanical rotation phase 1FB detector, respectively. The mechanical rotational speed FB1 detector 033 receives the motor rotational phase feedback Pmf, and calculates a motor rotational speed feedback Vmf from the amount of change per Pmf per fixed time as a first step. Next, as a second step, the motor rotational speed feedback Vmf is divided by the motor speed ratio M to generate and output a mechanical rotational speed 1 feedback Vkf1.

次に、前記モータ変速比回転回数1FB検出器034は前記モータ回転位相フィードバックPmfを入力し、値の範囲が0から(前記モータ変速比M−1)となるモータ変速比回転回数1フィードバックNmf1を出力する。そして、前記機械回転位相1FB検出器035は該モータ変速比回転回数1フィードバックNmf1と前記モータ回転位相フィードバックPmfを入力し、前記機械軸08の機械回転位相1フィードバックPkf1を演算し出力する。また、不揮発性メモリ0340は同期駆動装置03が運転を休止して電源がオフとなっても前記モータ変速比回転回数1フィードバックNmf1を保持し、再び電源がオンとなったときに備える機能を有している。
ここで、前記モータ変速比回転回数1FB検出器034、機械回転位相1FB検出器035、および前記機械回転速度1フィードバック検出器033が本発明によるもので、これらの動作の詳細を順次説明する。
Next, the motor gear ratio rotation speed 1FB detector 034 receives the motor rotation phase feedback Pmf, and outputs a motor gear ratio rotation speed 1 feedback Nmf1 in which the value ranges from 0 (the motor speed ratio M-1). Output. The mechanical rotation phase 1FB detector 035 receives the motor speed ratio rotation number 1 feedback Nmf1 and the motor rotation phase feedback Pmf, and calculates and outputs the mechanical rotation phase 1 feedback Pkf1 of the mechanical shaft 08. Further, the nonvolatile memory 0340 has a function to maintain the motor speed ratio rotation number 1 feedback Nmf1 even when the synchronous drive device 03 stops operating and the power is turned off, and to be provided when the power is turned on again. doing.
Here, the motor speed ratio rotation number 1FB detector 034, the mechanical rotation phase 1FB detector 035, and the mechanical rotation speed 1 feedback detector 033 are according to the present invention, and the details of these operations will be sequentially described.

同じく前記図1において、036と037は加減算器を示し、038および039はそれぞれ演算制御器と電力変換器を示す。前記で説明した回転速度指令Vsと機械回転速度1フィードバックVkf1は前記加減算器036にて速度偏差を、前記回転位相指令Psと機械回転位相1フィードバックPkf1は前記加減算器037にて位相偏差を演算して出力する。そして、前記演算制御器038は該2つの偏差を入力してトルク指令を演算し、これによりゲート信号を生成して前記電力変換器039に送出する。該電力変換器039は図示しないパワースイッチング素子を内蔵し、該パワースイッチング素子は前記ゲート信号にてオン、オフされ、前記モータ05を同期駆動することとなる。   Similarly, in FIG. 1, 036 and 037 indicate adders / subtracters, and 038 and 039 indicate an arithmetic controller and a power converter, respectively. The rotational speed command Vs and the mechanical rotational speed 1 feedback Vkf1 described above calculate the speed deviation by the adder / subtractor 036, and the rotational phase command Ps and the mechanical rotational speed 1 feedback Pkf1 calculate the phase deviation by the adder / subtractor 037. Output. Then, the arithmetic controller 038 inputs the two deviations to calculate a torque command, thereby generating a gate signal and sending it to the power converter 039. The power converter 039 incorporates a power switching element (not shown), and the power switching element is turned on / off by the gate signal to drive the motor 05 synchronously.

以上で前記図1の全体の動作を説明したが、次に前記モータ変速比回転回数1FB検出器034による第1の発明の開示を図2および図3にて、次に第2の発明の開示を図4および図5にて説明を行う。   The overall operation of FIG. 1 has been described above. Next, the disclosure of the first invention by the motor gear ratio rotation number 1FB detector 034 is disclosed in FIGS. 2 and 3, and then the second invention is disclosed. Will be described with reference to FIGS.

図2は前記図1に記載のモータ変速比回転回数1FB検出器034の動作を説明し、図中のフローf1からf7は図示しないマイクロプロセッサ(以下MPUと呼称する)が順次実施する処理を示しており以下にこれの説明を行う。

f1:前記モータ回転位相1FB検出器032が出力するモータ回転位相フィードバックPmfを入力し、現スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n)として保存する。
f2:前スキャンに入力し保存してあるモータ回転位相フィードバックをPmf(n−1)として、1スキャン当たりのモータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfを次の(1)式で求める。
ΔPmf=Pmf(n)−Pmf(n−1) ・・・・・・・(1)式
f3:モータ05が正転にて運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfが、モータ回転位相フィードバック変化の負の最大値(−LMT)を超えて変化したときは、正転方向に回転が進んだとしてフローf4へ進み、これ以外はフローf5へ進む。
なお、該フローf3の処理は、後で図3にてさらに説明を行う。
f4:正転方向に回転回数が進んだ場合で、モータ仮想回転回数フィードバックNを1ずつカウントアップした後、フローf7へ進む。ここで該モータ仮想回転回数フィードバックNは、MPUが該図2の処理に用いるローカル変数である。
f5:モータ05が逆転にて運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfが、モータ回転位相フィードバック変化の正の最大値を超えて変化したときは逆転方向に回転が進んだとしてフローf6へ進む。これ以外は回転回数が正転方向にも逆転方向にも進まなかった場合で、図示するルートf5Nにてフローf7へ進む。該フローf5の処理は、後で図3にてさらに説明を行う。
f6:逆転方向に回転回数が進んだと判定し、前記モータ仮想回転回数フィードバックNを1ずつカウントダウンした後、フローf7へ進む。
f7:前記モータ仮想回転回数フィードバックNと(モータ変速比M−1)を論理AND演算して得られた結果を、新たなモータ変速比回転回数1フィードバックNmf1とする。また、前記現スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n)を次のスキャンの処理に備えて、前スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n−1)として保存する。
FIG. 2 explains the operation of the motor gear ratio rotation speed 1FB detector 034 shown in FIG. 1. Flows f1 to f7 in the figure show processes executed sequentially by a microprocessor (hereinafter referred to as MPU) not shown. This is explained below.

f1: The motor rotational phase feedback Pmf output from the motor rotational phase 1FB detector 032 is input and stored as the motor rotational phase feedback Pmf (n) of the current scan.
f2: The motor rotation phase feedback input and stored in the previous scan is Pmf (n−1), and the motor rotation phase feedback change amount ΔPmf per scan is obtained by the following equation (1).
ΔPmf = Pmf (n) −Pmf (n−1) (1) Formula f3: When the motor 05 is operating in the forward rotation, the motor rotation phase feedback change amount ΔPmf is the motor When the rotation phase feedback changes beyond the maximum negative value (−LMT), the flow proceeds to the flow f4 on the assumption that the rotation has proceeded in the forward rotation direction. Otherwise, the flow proceeds to the flow f5.
The process of the flow f3 will be further described later with reference to FIG.
f4: When the number of rotations advances in the forward rotation direction, the motor virtual rotation number feedback N is counted up by 1, and then the process proceeds to flow f7. Here, the motor virtual rotation frequency feedback N is a local variable used by the MPU in the processing of FIG.
f5: When the motor 05 is operating in reverse rotation, if the motor rotation phase feedback change amount ΔPmf changes beyond the positive maximum value of the motor rotation phase feedback change, the flow proceeds assuming that the rotation proceeds in the reverse rotation direction. Proceed to f6. In other cases, the number of rotations does not advance in either the forward direction or the reverse direction, and the process proceeds to the flow f7 on the route f5N shown in the figure. The process of the flow f5 will be further described later with reference to FIG.
f6: It is determined that the number of rotations has progressed in the reverse direction, the motor virtual rotation number feedback N is counted down by 1, and then the process proceeds to flow f7.
f7: A result obtained by performing a logical AND operation on the motor virtual rotation speed feedback N and (motor speed ratio M-1) is set as a new motor speed ratio rotation speed 1 feedback Nmf1. The motor rotation phase feedback Pmf (n) of the current scan is stored as the motor rotation phase feedback Pmf (n−1) of the previous scan in preparation for the next scan process.

前記フローf7の処理により、前記モータ変速比回転回数1フィードバックNmf1は0から(M−1)の範囲で遷移することとなる。これを説明が容易となるよう変速比(1/M)を(1/4)の例にて示せば、該モータ変速比回転回数1フィードバックNmf1は0から3の範囲で遷移することになる。   By the processing of the flow f7, the motor speed ratio rotation frequency 1 feedback Nmf1 transitions in the range of 0 to (M−1). If the gear ratio (1 / M) is shown in the example of (1/4) to facilitate the explanation, the motor gear ratio rotation speed 1 feedback Nmf1 transitions in the range of 0 to 3.

次に、前記フローf3およびf5の動作の補足説明を図3にて行うが、これは前記図2の動作を明確にすることが目的であり、該図3の処理は従来実施されうるものであり注意されたい。   Next, a supplementary explanation of the operations of the flows f3 and f5 will be given with reference to FIG. 3. This is intended to clarify the operation of FIG. 2, and the processing of FIG. 3 can be performed conventionally. Please be careful.

該図3は回転回数の変化の検出を説明するもので、図3(a)から(d)は前記モータ回転位相フィードバックPmfの時間的遷移を表し、0からモータ回転位相最大値Pmmax間にて変化している。そして、前記モータ05が正転にて運転するときの回転回数の変化の検出は図3(a)と(b)にて、逆転にて運転するときの回転回数の変化の検出は図3(c)と(d)にて説明を行う。
さらに、該図3において前記MPUが入力した前スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n−1)は、それぞれ該図3(a)の点i、(b)の点iii、(c)の点v、および(d)の点viiで表し、同じく前記MPUが入力した現スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n)は、それぞれ該図3(a)の点ii、(b)の点iv、(c)の点vi、および(d)の点viiiで表している。
FIG. 3 illustrates detection of a change in the number of rotations, and FIGS. 3A to 3D show temporal transitions of the motor rotation phase feedback Pmf, between 0 and the motor rotation phase maximum value Pmmax. It has changed. The detection of the change in the number of rotations when the motor 05 is operated in the forward rotation is shown in FIGS. 3A and 3B, and the change in the number of rotations when the motor 05 is operated in the reverse rotation is detected in FIG. Explanation will be made with reference to c) and (d).
Further, the motor rotational phase feedback Pmf (n−1) of the previous scan input by the MPU in FIG. 3 is the point i in FIG. 3A, the point iii in (b), and the point v in (c), respectively. , And (d), and the motor rotational phase feedback Pmf (n) of the current scan inputted by the MPU is respectively represented by points ii, (b), (iv), (c) in FIG. ) Point vi and (d) point viii.

そして、該図3(a)から(d)においてそれぞれ前記(1)式による1スキャン当たりのモータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfを求めている。また、図中でモータ回転位相フィードバック変化正の最大値(+LMT)、およびモータ回転位相フィードバック変化負の最大値(−LMT)は回転回数の変化を検出するもので、該LMTの値は例として前記モータ回転位相最大値Pmmaxの2分の1、或いは4分の1等の値とすればよい。   Then, in FIGS. 3A to 3D, the motor rotation phase feedback change amount ΔPmf per scan is calculated according to the equation (1). In the figure, the maximum positive value of motor rotation phase feedback change (+ LMT) and the maximum negative value of motor rotation phase feedback change (-LMT) are used to detect changes in the number of rotations. The motor rotation phase maximum value Pmmax may be set to a value such as a half or a quarter.

始めに、前記モータ05が正転にて運転する場合の図3(a)および(b)について説明を行う。該図3(a)の場合では前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfは次の(2)式のとおりであり、この場合は前記図2においてフローf3からフローf5へと進む。
0<ΔPmf<(+LMT) ・・・・・・・・・・・・・・ (2)式
次に、図3(b)の場合では前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfは次の(3)式のとおりで正転方向に回転回数が進んだと判定する。この場合は前記図2においてフローf3からフローf4へと進み、モータ仮想回転回数フィードバックNを1ずつカウントアップする。
ΔPmf≦(−LMT) ・・・・・・・・・・・・・・・・ (3)式
First, FIGS. 3A and 3B in the case where the motor 05 operates in the normal rotation will be described. In the case of FIG. 3A, the motor rotation phase feedback change amount ΔPmf is as shown in the following equation (2). In this case, the flow proceeds from the flow f3 to the flow f5 in FIG.
0 <ΔPmf <(+ LMT) (2) Formula Next, in the case of FIG. 3B, the motor rotation phase feedback change amount ΔPmf is the following (3). It is determined that the number of rotations has advanced in the forward rotation direction as in the equation. In this case, the flow proceeds from the flow f3 to the flow f4 in FIG. 2, and the motor virtual rotation frequency feedback N is incremented by one.
ΔPmf ≦ (−LMT) (3) Equation

次に、前記図3(c)の場合では前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfは次の(4)式のとおりであり、この場合は前記図2においてフローf5からルートf5N経由にてフローf7へと進む。
(−LMT)<ΔPmf ・・・・・・・・・・・・・・・・ (4)式
次に、図3(d)の場合では前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfは次の(5)式のとおりで逆転方向に回転回数が進んだと判定する。この場合は前記図2においてフローf5からフローf6へと進み、前記モータ仮想回転回数フィードバックNを1ずつカウントダウンする。
(+LMT)≦ΔPmf ・・・・・・・・・・・・・・・・ (5)式

以上のとおり、前記図2のフローf3およびフローf5の補足説明を前記図3により行った。
Next, in the case of FIG. 3C, the motor rotation phase feedback change amount ΔPmf is as shown in the following equation (4). In this case, the flow f5 in FIG. 2 goes to the flow f7 via the route f5N. Proceed with
(−LMT) <ΔPmf (4) Next, in the case of FIG. 3D, the motor rotation phase feedback change amount ΔPmf is expressed by the following (5 ) It is determined that the number of rotations has advanced in the reverse direction according to the formula. In this case, the flow proceeds from the flow f5 to the flow f6 in FIG. 2, and the motor virtual rotation frequency feedback N is counted down by one.
(+ LMT) ≦ ΔPmf (5) Equation

As described above, the supplementary explanation of the flow f3 and the flow f5 in FIG. 2 was performed with reference to FIG.

かようにして、前記図2および図3を参照して開示した前記図1の第1の発明は、前記モータ変速比回転回数1FB検出器034が前記モータ回転位相フィードバックPmfを入力し、Mは2の累乗であって0から(M−1)の範囲の値となるモータ変速比回転回数1フィードバックNmf1を生成し出力するものである。
なお本発明では以上で説明したとおり、前記図3(b)で点iiiから点ivへ回転したとき正転方向に回転が進むとし、前記図3(d)で点viiから点viiiへ回転したとき逆転方向に回転が進むとする。
Thus, in the first invention of FIG. 1 disclosed with reference to FIGS. 2 and 3, the motor speed ratio rotation number 1FB detector 034 receives the motor rotation phase feedback Pmf, and M is The motor speed ratio rotation frequency 1 feedback Nmf1 that is a power of 2 and has a value in the range of 0 to (M−1) is generated and output.
In the present invention, as described above, when rotating from the point iii to the point iv in FIG. 3B, the rotation proceeds in the forward direction, and from the point vii to the point viii in FIG. 3D. Suppose that the rotation proceeds in the reverse direction.

次に、前記モータ変速比回転回数1FB検出器034による第2の発明の開示を図4および図5にて説明を行う。
ここで電源をオン、オフしたとき、電磁ブレーキやメカニカルブレーキの動作によって、あるいはギヤのバックラッシュによって前記モータ05が僅かであっても回転することが避けられず、これによって該モータ05の回転回数が変化する不具合が発生する。そして、該第2の発明は電源のオン、オフを繰り返してもモータの回転のゆらぎを検出し、前記モータ変速比回転回数1フィードバックNmf1を正しく補正することである。
Next, the disclosure of the second invention by the motor speed ratio rotation number 1FB detector 034 will be described with reference to FIGS.
Here, when the power is turned on / off, it is inevitable that the motor 05 rotates even if it is slight due to the operation of an electromagnetic brake or mechanical brake, or due to a gear backlash. A problem occurs that changes. The second aspect of the invention is to detect fluctuations in the rotation of the motor even when the power is turned on and off repeatedly, and to correct the motor speed ratio rotation frequency 1 feedback Nmf1 correctly.

図4は、前記モータ変速比回転回数1FB検出器034と不揮発性メモリ0340を用いた実施例の動作を説明している。該図4は前記図2と同様に、前記モータ変速比回転回数1FB検出器034においてMPUが実行する処理を示しており、フローf1からf7の処理は前記図2と同じでありこれの説明は割愛し、追加となっているフローf12の動作は次のとおりである。

f12:バックアップ用モータ回転位相フィードバックPmfnv、およびバックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックNmfnvは、不揮発性メモリ0340内にマップされた変数であり、同期駆動装置03の電源がオフとなっても該PmfnvおよびNmfnvにライトされた値は保持される。
そして、前記モータ変速比回転回数1FB検出器034は電源がオンのときは、毎スキャンに検出する前記現スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n)とモータ変速比回転回数1フィードバックNmf1をそれぞれ前記バックアップ用のPmfnvおよびNmfnvに常にライトし、電源オフに備えている。
FIG. 4 illustrates the operation of the embodiment using the motor gear ratio rotation speed 1FB detector 034 and the nonvolatile memory 0340. FIG. 4 shows the processing executed by the MPU in the motor gear ratio rotation speed 1FB detector 034, as in FIG. 2, and the processing in the flow f1 to f7 is the same as that in FIG. The operation of the flow f12 which is omitted and added is as follows.

f12: The backup motor rotation phase feedback Pmfnv and the backup motor speed ratio rotation frequency feedback Nmfnv are variables mapped in the nonvolatile memory 0340, and even if the power of the synchronous drive device 03 is turned off, The value written to Nmfnv is retained.
When the power is turned on, the motor speed ratio rotation speed 1FB detector 034 backs up the current rotation of the motor rotation phase feedback Pmf (n) and the motor speed ratio rotation speed 1 feedback Nmf1 detected at each scan. The Pmfnv and Nmfnv are always written to prepare for power off.

次に、電源がオフからオンになるとき、前記モータ回転位相1FB検出器034の動作を図5にて説明する。
該図5は、前記図4と同様に図示しないMPUが処理するフローを表しこれについて順次説明を行う。

f0:電源がオン後の最初のスキャンであればフローf1へ処理が進む。電源がオン後2回以降のスキャンであればエンドへ進み何も実施せず処理を終了する。
f1:前記モータ回転位相1FB検出器032が出力するモータ回転位相フィードバックPmfを入力し、現スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n)として保存する。
f2:該現スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n)から前記バックアップ用モータ回転位相フィードバックPmfnvを減算して、バックアップによるモータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfnvを求める。
f3:電源がオフの間に、前記モータ05が正転方向に予期せぬ回転をしたかをチェックする。前記バックアップによるモータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfnvが、モータ回転位相フィードバック変化の負の最大値(−LMT)を超えて変化したときは、正転方向に回転が進んだと判定してフローf4へ進み、これ以外はフローf7へ進み逆転のチェックに進む。なお、該フローf3に関連する処理は前記図3にて説明を行っている。
f4:正転方向に回転回数が進んだ場合で、前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックNmfnvをカウントアップする前に、該Nmfnvが既に最大値になっているかをチェックする。そして、該Nmfnvが最大値(モータ変速比M−1)に等しいときはフローf5へ進み、それ以外はフローf6へ進む。
f5:前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックNmfnvの現在値が最大値(M−1)なので、1だけカウントアップした値は0として補正し、その後フロー11へ進む。
f6:前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックNmfnvの現在値が最大値に達していないので、1だけカウントアップして補正し、その後フロー11へ
進む。
f7:電源がオフの間に、前記モータ05が逆転方向に予期せぬ回転をしたかをチェックする。前記バックアップによるモータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfnvが、モータ回転位相フィードバック変化の正の最大値(+LMT)を超えて変化したときは、逆転方向に回転が進んだと判定してフローf8へ進み、これ以外は逆転方向にも正転方向にも回転が進んでいない場合でありルートf7N経由にてエンドへ進む。なお、該フローf7に関連する処理は前記図3にて説明を行っている。
f8:逆転方向に回転回数が進んだ場合で、前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックNmfnvをカウントダウンする前に、該Nmfnvが既に最小値0になっているかをチェックする。そして、該Nmfnvが最小値0に等しいときはフローf9へ進み、それ以外はフローf10へ進む。
f9:前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックNmfnvの現在値が最小値0なので、1だけカウントダウンした値は(モータ変速比M−1)として補正し、その後フロー11へ進む。
f10:前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックNmfnvの現在値が最小値0に達していないので、1だけカウントダウンして補正し、その後フロー11へ進む。
f11:補正した前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックNmfnvをモータ変速比回転回数1フィードバックNmf1とする。
Next, the operation of the motor rotation phase 1FB detector 034 when the power is turned on will be described with reference to FIG.
FIG. 5 shows a flow processed by an MPU (not shown) as in FIG. 4 and will be sequentially described.

f0: If it is the first scan after the power is turned on, the process proceeds to flow f1. If the scan is performed twice or more after the power is turned on, the process proceeds to the end, and nothing is performed and the process is terminated.
f1: The motor rotational phase feedback Pmf output from the motor rotational phase 1FB detector 032 is input and stored as the motor rotational phase feedback Pmf (n) of the current scan.
f2: The backup motor rotational phase feedback Pmfnv is subtracted from the motor rotational phase feedback Pmf (n) of the current scan to obtain a motor rotational phase feedback change amount ΔPmfnv due to backup.
f3: While the power is off, it is checked whether the motor 05 has unexpectedly rotated in the forward direction. When the motor rotation phase feedback change amount ΔPmfnv due to the backup changes exceeding the negative maximum value (−LMT) of the motor rotation phase feedback change, it is determined that the rotation has advanced in the forward rotation direction, and the flow proceeds to flow f4. Otherwise, the process proceeds to flow f7 and proceeds to check for reverse rotation. The processing related to the flow f3 has been described with reference to FIG.
f4: When the number of rotations advances in the forward rotation direction, before counting up the backup motor speed ratio rotation number feedback Nmfnv, it is checked whether the Nmfnv has already reached the maximum value. When Nmfnv is equal to the maximum value (motor speed ratio M-1), the process proceeds to flow f5, and otherwise the process proceeds to flow f6.
f5: Since the current value of the backup motor gear ratio rotation speed feedback Nmfnv is the maximum value (M−1), the value counted up by 1 is corrected as 0, and then the flow proceeds to Step 11.
f6: Since the current value of the backup motor speed ratio rotation frequency feedback Nmfnv has not reached the maximum value, the value is incremented by 1 and corrected, and then the flow proceeds to Step 11.
f7: Check whether the motor 05 rotates unexpectedly in the reverse direction while the power is off. When the motor rotation phase feedback change amount ΔPmfnv due to the backup has changed beyond the positive maximum value (+ LMT) of the motor rotation phase feedback change, it is determined that the rotation has proceeded in the reverse direction, and the flow proceeds to flow f8. Except for the case where the rotation does not proceed in the reverse direction or the forward direction, the process proceeds to the end via the route f7N. The processing related to the flow f7 has been described with reference to FIG.
f8: When the number of rotations advances in the reverse rotation direction, it is checked whether Nmfnv has already reached the minimum value 0 before counting down the backup motor speed ratio rotation number feedback Nmfnv. When Nmfnv is equal to the minimum value 0, the process proceeds to flow f9, and otherwise, the process proceeds to flow f10.
f9: Since the current value of the backup motor speed ratio rotation frequency feedback Nmfnv is the minimum value 0, the value counted down by 1 is corrected as (motor speed ratio M-1), and then the flow proceeds to step 11.
f10: Since the current value of the backup motor speed ratio rotation frequency feedback Nmfnv has not reached the minimum value 0, it is corrected by counting down by 1, and then the flow proceeds to Step 11.
f11: The corrected backup motor speed ratio rotation frequency feedback Nmfnv is used as the motor speed ratio rotation frequency 1 feedback Nmf1.

かようにして前記同期駆動装置03の電源がオン、オフを繰り返されたときであっても、前記モータ変速比回転回数1FB検出器034はモータの回転のゆらぎを検出し、前記モータ変速比回転回数1フィードバックNmf1を正しく補正するものである。
Thus, even when the power of the synchronous drive device 03 is repeatedly turned on and off, the motor speed ratio rotation number 1FB detector 034 detects fluctuations in the rotation of the motor and rotates the motor speed ratio rotation. The number 1 feedback Nmf1 is corrected correctly.

図6は本発明の第2の実施例の構成を、図7はこれの動作を説明するものである。
該図6は本発明の同期制御装置の全体の構成を説明し、大きくわけて集中制御装置01、同期駆動装置03、モータ05、および変速装置07にて構成される。そして、該図6は前記図1と同じ符号を付すものは同じ機能を有しその説明は割愛し、異なるものは該図6において、前記モータ変速比回転回数1FB検出器034に替えてモータ変速比回転回数2FB検出器040を設置し、該モータ変速比回転回数2FB検出器040は前記モータ回転位相フィードバックPmfを入力し、モータ変速比回転回数2フィードバックNmf2を出力する。また、変速装置07の変速比1/Mにおいて、Mは2の累乗と相違して正の整数である。
FIG. 6 illustrates the configuration of the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 illustrates the operation thereof.
FIG. 6 illustrates the overall configuration of the synchronous control device of the present invention, which is roughly composed of a centralized control device 01, a synchronous drive device 03, a motor 05, and a transmission device 07. 6 with the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same functions and the description thereof is omitted. In FIG. 6, in FIG. 6, the motor speed change ratio 1FB detector 034 is replaced with the motor speed change. A specific rotation number 2FB detector 040 is installed, and the motor gear ratio rotation number 2FB detector 040 receives the motor rotation phase feedback Pmf and outputs a motor speed ratio rotation number 2 feedback Nmf2. Further, in the gear ratio 1 / M of the transmission 07, M is a positive integer unlike the power of 2.

該モータ変速比回転回数2FB検出器040の動作説明を図7により説明する。該図7のフローf1からf12は図示しないMPUにて順次実施する処理を示しており、以下にこれの説明を行う。

f1:前記モータ回転位相1FB検出器032が出力するモータ回転位相フィードバックPmfを入力し、現スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n)として
保存する。
f2:前スキャンに入力し保存してあるモータ回転位相フィードバックをPmf(n−1)として、1スキャン当たりのモータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfを前記
(1)式で求める。
f3:モータ05が正転にて運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfが、モータ回転位相フィードバック変化の負の最大値(−LMT)を超えて変化したときは、正転方向に回転が進んだとしてフローf4へ進み、これ以外はフローf7へ進む。なお、該フローf3に関連する処理は前記図3にて説明を行っている。
f4:正転方向に回転回数が進んだ場合で、前記モータ変速比回転回数2フィードバックNmf2をカウントアップする前に、該Nmf2が既に最大値になっているかをチェックする。そして、該Nmf2が最大値(モータ変速比M−1)に等しいときはフローf5へ進み、それ以外はフローf6へ進む。
f5:前記モータ変速比回転回数2フィードバックNmf2の現在値が最大値(M−1)なので、1だけカウントアップした値は0とし、その後フロー11へ進む。
f6:前記モータ変速比回転回数2フィードバックNmf2の現在値が最大値に達していないので1だけカウントアップし、その後フロー11へ進む。
f7:モータ05が逆転にて運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔPmfが、モータ回転位相フィードバック変化の正の最大値を超えて変化したときは逆転方向に回転が進んだとしてフローf8へ進む。これ以外は回転回数が正転方向にも逆転方向にも進まなかった場合で、図示するルートf7Nにてフローf11へ進む。該フローf7に関連する処理は前記図3にて説明を行っている。
f8:逆転方向に回転回数が進んだ場合で、前記モータ変速比回転回数2フィードバックNmf2をカウントダウンする前に、該Nmfnvが既に最小値0になっているかをチェックする。そして、該Nmfnvが最小値0に等しいときはフローf9へ進み、それ以外はフローf10へ進む。
f9:前記モータ変速比回転回数2フィードバックNmf2の現在値が最小値0なので、1だけカウントダウンした値は(モータ変速比M−1)とし、その後フロー11へ進む。
f10:前記モータ変速比回転回数2フィードバックNmf2の現在値が最小値に達していないので1だけカウントダウンし、その後フロー11へ進む。
f11:前記現スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n)を次のスキャンの処理に備えて、前スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n−1)として保存する。
f12:バックアップ用モータ回転位相フィードバックPmfnv、およびバックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックNmfnvは、不揮発性メモリ0340内にマップされた変数であり、同期駆動装置03の電源がオフとなっても該PmfnvおよびNmfnvにライトされた値は保持される。
そして、前記モータ変速比回転回数2FB検出器040は電源がオンのときは、毎スキャンに検出する前記現スキャンのモータ回転位相フィードバックPmf(n)とモータ変速比回転回数2フィードバックNmf2を それぞれ前記バックアップ用のPmfnvおよびNmfnvに常にライトし、電源オフに備えている。
The operation of the motor gear ratio rotation frequency 2FB detector 040 will be described with reference to FIG. Flows f1 to f12 in FIG. 7 show processing sequentially performed by an MPU (not shown), which will be described below.

f1: The motor rotational phase feedback Pmf output from the motor rotational phase 1FB detector 032 is input and stored as the motor rotational phase feedback Pmf (n) of the current scan.
f2: The motor rotation phase feedback input and stored in the previous scan is Pmf (n−1), and the motor rotation phase feedback change amount ΔPmf per scan is obtained by the above equation (1).
f3: When the motor 05 is operating in forward rotation, when the motor rotation phase feedback change amount ΔPmf changes beyond the negative maximum value (−LMT) of the motor rotation phase feedback change, the forward rotation direction If the rotation proceeds to step f4, the flow proceeds to flow f4. Otherwise, the flow proceeds to flow f7. The processing related to the flow f3 has been described with reference to FIG.
f4: When the number of rotations advances in the forward rotation direction, before counting up the motor speed ratio rotation number 2 feedback Nmf2, it is checked whether Nmf2 has already reached the maximum value. When Nmf2 is equal to the maximum value (motor speed ratio M-1), the flow proceeds to flow f5, and otherwise the flow proceeds to flow f6.
f5: The current value of the motor speed ratio rotation speed 2 feedback Nmf2 is the maximum value (M−1), so that the value counted up by 1 is set to 0, and then the flow proceeds to Step 11.
f6: The current value of the motor gear ratio rotation speed 2 feedback Nmf2 has not reached the maximum value, so the count is incremented by 1, and then the flow proceeds to flow 11.
f7: When the motor 05 is operating in reverse rotation, if the motor rotation phase feedback change amount ΔPmf changes beyond the positive maximum value of the motor rotation phase feedback change, the flow proceeds assuming that the rotation proceeds in the reverse rotation direction. Proceed to f8. In other cases, the number of rotations does not advance in either the forward direction or the reverse direction, and the process proceeds to the flow f11 through a route f7N illustrated. The processing related to the flow f7 has been described with reference to FIG.
f8: When the number of rotations advances in the reverse rotation direction, before the motor speed ratio rotation number 2 feedback Nmf2 is counted down, it is checked whether the Nmfnv has already reached the minimum value 0. When Nmfnv is equal to the minimum value 0, the process proceeds to flow f9, and otherwise, the process proceeds to flow f10.
f9: The current value of the motor gear ratio rotation speed 2 feedback Nmf2 is the minimum value 0, so the value counted down by 1 is set to (motor gear ratio M-1), and then the flow proceeds to step 11.
f10: The current value of the motor speed ratio rotation speed 2 feedback Nmf2 has not reached the minimum value, so it is counted down by 1, and then the flow proceeds to flow 11.
f11: The motor rotation phase feedback Pmf (n) of the current scan is stored as the motor rotation phase feedback Pmf (n-1) of the previous scan in preparation for the next scan process.
f12: The backup motor rotation phase feedback Pmfnv and the backup motor speed ratio rotation frequency feedback Nmfnv are variables mapped in the nonvolatile memory 0340, and even if the power of the synchronous drive device 03 is turned off, The value written to Nmfnv is retained.
When the power is on, the motor speed ratio rotation speed 2FB detector 040 backs up the current rotation of the motor rotation phase feedback Pmf (n) and the motor speed ratio rotation speed 2 feedback Nmf2 detected at each scan. The Pmfnv and Nmfnv are always written to prepare for power off.

同じく前記図6において、前記同期駆動装置03の電源がオンからオフとなり、再びオンとなったとき、前記モータ変速比回転回数2FB検出器040の動作は前記図5にて説明した動作となる。
すなわち該モータ変速比回転回数2FB検出器040は、前記図5のフローf0からf10と同じ動作を実行しこれの説明は割愛する。そして、前記図5のフローf11において、前記モータ変速比回転回数1フィードバックNmf1を前記モータ変速比回転回数2フィードバックNmf2に置き換えれば、前記図6のモータ変速比回転回数2FB検出器040の動作となる。
Similarly, in FIG. 6, when the power source of the synchronous drive device 03 is turned off from on and turned on again, the operation of the motor speed ratio rotation number 2FB detector 040 is the operation described in FIG.
That is, the motor gear ratio rotation number 2FB detector 040 performs the same operation as the flow f0 to f10 in FIG. 5, and the description thereof is omitted. In the flow f11 of FIG. 5, if the motor speed ratio rotation number 1 feedback Nmf1 is replaced with the motor speed ratio rotation number 2 feedback Nmf2, the operation of the motor speed ratio rotation number 2FB detector 040 of FIG. .

かようにして電源がオン、オフを繰り返されたときであっても、前記モータ変速比回転回数2FB検出器040はモータの回転のゆらぎを検出し、前記モータ変速比回転回数2フィードバックNmf2を正しく補正するものである。
Even when the power is repeatedly turned on and off in this way, the motor speed ratio rotation speed 2FB detector 040 detects the fluctuation of the motor rotation, and corrects the motor speed ratio rotation speed 2 feedback Nmf2. It is to correct.

図8は本発明装置の第3の実施例の構成を、図9および表1はこれの動作を説明するものである。
該図8は本発明の同期制御装置の全体の構成を説明し、始めに前記図6と相違するものを説明する。ロータリエンコーダ06はモータ05の回転位相の検出に加え回転回数も検出し、エンコーダ信号061を介して同期駆動装置03へ送出する。
FIG. 8 shows the configuration of the third embodiment of the apparatus of the present invention, and FIG. 9 and Table 1 explain the operation thereof.
FIG. 8 illustrates the overall configuration of the synchronous control apparatus of the present invention, and first, the differences from FIG. 6 will be described. The rotary encoder 06 detects the number of rotations in addition to the detection of the rotation phase of the motor 05 and sends it to the synchronous drive device 03 via the encoder signal 061.

同じく図8において、041はモータ回転2FB検出器であり前記エンコーダ信号061を入力してモータ回転位相フィードバックPmf、およびモータ回転回数フィードバックRmfを出力する。そして、該Pmfはモータ回転位相最小値0からモータ回転位相最大値Pmmaxの範囲で遷移し、これのモータ回転位相分解能は(Pmmax+1)であり、前記Rmfはモータ回転回数最小値0からモータ回転回数最大値Rmmaxの範囲で遷移し、これのモータ回転回数分解能は(Rmmax+1)である。
次に、042はモータ変速比回転回数3FB検出器であって、本発明による装置である。該モータ変速比回転回数3FB検出器042はモータ回転回数フィードバックRmfを入力し、値の範囲が0から(前記モータ変速比M−1)となるモータ変速比回転回数3フィードバックNmf3を出力する。
Also in FIG. 8, 041 is a motor rotation 2FB detector, which receives the encoder signal 061 and outputs a motor rotation phase feedback Pmf and a motor rotation frequency feedback Rmf. The Pmf transitions in the range of the motor rotation phase minimum value 0 to the motor rotation phase maximum value Pmmax. The motor rotation phase resolution is (Pmmax + 1), and the Rmf is the motor rotation frequency minimum value 0 to the motor rotation frequency. The transition is made in the range of the maximum value Rmmax, and the motor rotation frequency resolution is (Rmmax + 1).
Next, 042 is a motor gear ratio rotation speed 3FB detector, which is a device according to the present invention. The motor speed ratio rotational frequency 3FB detector 042 receives the motor rotational frequency feedback Rmf and outputs a motor speed ratio rotational frequency 3 feedback Nmf3 whose value ranges from 0 to (the motor speed ratio M-1).

なお、変速装置07は前記図6と同じく変速比は1/Mであってモータ変速比Mは正の整数である。
図8において以上の他、前記図1および図6と同じ符号を付すものはこれと同じ機能を有しその説明は割愛する。
As in FIG. 6, the transmission 07 has a gear ratio of 1 / M and the motor gear ratio M is a positive integer.
In FIG. 8, in addition to those described above, those denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 6 have the same functions and will not be described.

次に図9により前記図8のモータ変速比回転回数3FB検出器の動作を説明する。該図9において、フローf1からf14は図示しないMPUが順次実施する処理を示しており以下にこれの説明を行う。
なお、フローにおいて記載のモータ拡張回転回数フィードバックEは、MPUが内蔵するメモリにマッピングされた変数であり、前記モータ回転回数フィードバックRmfのオーバフローやアンダフローを計数するものである。すなわち、前記モータ回転回数フィードバックRmfの上位桁であり、0から(前記モータ変速比M−1)の間を遷移する。

f1:前記モータ回転2FB検出器041が出力するモータ回転回数フィードバックRmfを入力し、現スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n)として保存する。
f2:Rmf(n−1)は前スキャンに入力し保存してある前スキャンのモータ回転回数フィードバックであり、該Rmf(n−1)と前記現スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n)が等しいかをチェックする。すなわち、1スキャンの間にモータの回転回数が同じであるかをチェックし、同じであれば何も処理をせずに終了する。1スキャンの間に回転回数が変化したらフローf3へ進む。
f3:前記モータ06が正転方向に回転が進んで前記モータ回転回数フィードバックRmfがオーバフローしだかを検出するために、まず、前記前スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n−1)がモータ回転回数最大値Rmmaxに等しいかをチェックする。
等しいときはフローf4に進んで、さらに正転方向に回転が進んで現スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n)がオーバフローしたかをチェックする。
等しくないときは、正転方向にオーバフローすることはないので、フローf8へ進んで逆転方向に回転が進んでアンダフローしたかのチェックを行う。
f4:前記現スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n)が最小回転回数0に等しいかをチェックする。等しいとき、前記前スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n−1)がモータ回転回数最大値Rmmaxであって前記現スキャンのRmf(n)がモータ回転回数最小値0なので、前記モータ回転回数フィードバックRmf(n)がオーバフローしたことになる。このときはフローf5へ進み、そうでないときはフローf13へ進む。
f5:前記モータ回転回数フィードバックRmf(n)がオーバフローしたので、前記モータ拡張回転回数フィードバックEをカウントアップする。該Eはモータ拡張回転回数最大値を(前記モータ変速比M−1)とするので、これに等しいかをチェックする。
等しいときはフローf6へ、等しくないときはフローf7へ進む。
f6:前記モータ拡張回転回数フィードバックEはモータ拡張回転回数最大値(前記モータ変速比M−1)なので、これを1だけカウントアップした値を0とし、フローf13へ進む。
f7:前記モータ拡張回転回数フィードバックEはモータ拡張回転回数最大値に達していないので、1だけカウントアップしてフローf13へ進む。
f8:前記モータ06が逆転方向に回転が進んで前記モータ回転回数フィードバックRmfがアンダフローしだかを検出するために、まず、前記前スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n−1)が最小回転回数0に等しいかをチェックする。
等しいときはフローf9に進んで、さらに逆転方向に回転が進んで現スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n)がアンダフローしたかをチェックする。
等しくないときは、逆転方向にアンダフローすることはなく正転方向にもオーバフローしていないので、フローf14へ進む。
f9:前記現スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n)がモータ回転回数最大値Rmmaxに等しいかをチェックする。等しいとき、前記前スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n−1)が最小回転回数0であって前記現スキャンのRmf(n)がモータ回転回数最大値Rmmaxなので、前記モータ回転回数フィードバックRmf(n)がアンダフローしたことになる。このときはフローf10へ進み、そうでないときはフローf13へ進む。
f10:前記モータ回転回数フィードバックRmf(n)がアンダフローしたので、前記モータ拡張回転回数フィードバックEをカウントダウンする。そして、該Eの現在値は0かをチェックする。0のときはフローf11へ、等しくないときはフローf12へ進む。
f11:前記モータ拡張回転回数フィードバックEは最小値0なので、これを1だけカウントダウンした値をモータ拡張回転回数最大値(前記モータ変速比M−1)とし、フローf13へ進む。
f12:前記モータ拡張回転回数フィードバックEは最小値に達していないので、1だけカウントダウンしてフローf13へ進む。
f13:モータ変速比回転回数3フィードバックNmf3を次の(6)式で求め、前記モータ変速比Mで除した余りとする。該(6)式において(モータ回転回数最大値Rmmax+1)はモータ回転回数分解能である。該(6)式については次に表1にてさらに説明する。
Nmf3={E×(Rmmax+1)+Rmf(n)}%M ・・ (6)式

ここで、該(6)式の{}内は拡張した回転回数である。
拡張した回転回数=E×(Rmmax+1)+Rmf(n) ・ (7)式

f14:前記現スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n)を次のスキャンの処理に備えて、前スキャンのモータ回転回数フィードバックRmf(n−1)として保存する。

Next, the operation of the motor gear ratio rotation frequency 3FB detector shown in FIG. 8 will be described with reference to FIG. In FIG. 9, flows f1 to f14 indicate processing sequentially performed by an MPU (not shown), which will be described below.
The motor expansion rotation number feedback E described in the flow is a variable mapped to a memory built in the MPU, and counts an overflow or underflow of the motor rotation number feedback Rmf. That is, it is the upper digit of the motor rotation frequency feedback Rmf, and transitions from 0 to (the motor speed ratio M−1).

f1: The motor rotation frequency feedback Rmf output from the motor rotation 2FB detector 041 is input and stored as the motor rotation frequency feedback Rmf (n) of the current scan.
f2: Rmf (n-1) is the motor rotation frequency feedback of the previous scan input and stored in the previous scan, and the Rmf (n-1) is equal to the motor rotation frequency feedback Rmf (n) of the current scan. To check. That is, it is checked whether the number of rotations of the motor is the same during one scan, and if it is the same, the process ends without performing any processing. If the number of rotations changes during one scan, the process proceeds to flow f3.
f3: First, in order to detect whether the motor 06 has rotated in the forward direction and the motor rotation frequency feedback Rmf has overflowed, first, the motor rotation frequency feedback Rmf (n−1) of the previous scan is the motor rotation frequency. It is checked whether it is equal to the maximum value Rmmax.
If they are equal, the flow proceeds to flow f4, and it is checked whether the rotation further proceeds in the forward rotation direction and the motor rotation frequency feedback Rmf (n) of the current scan has overflowed.
If they are not equal, there is no overflow in the forward direction, so the flow proceeds to flow f8 to check whether the rotation has advanced in the reverse direction and underflow has occurred.
f4: It is checked whether the motor rotation number feedback Rmf (n) of the current scan is equal to the minimum rotation number 0. When equal, the motor rotation frequency feedback Rmf (n-1) of the previous scan is the motor rotation frequency maximum value Rmmax and the current scan Rmf (n) is the motor rotation frequency minimum value 0, so the motor rotation frequency feedback Rmf. (N) has overflowed. At this time, the process proceeds to the flow f5, and when not, the process proceeds to the flow f13.
f5: Since the motor rotation frequency feedback Rmf (n) has overflowed, the motor expansion rotation frequency feedback E is counted up. Since E is the maximum motor expansion speed (the motor speed ratio M-1), it is checked whether it is equal to this.
When they are equal, the flow proceeds to the flow f6, and when they are not equal, the flow proceeds to the flow f7.
f6: Since the motor expansion rotation frequency feedback E is the motor expansion rotation frequency maximum value (the motor speed ratio M-1), the value obtained by counting up this value by 1 is set to 0, and the flow proceeds to flow f13.
f7: Since the motor expansion rotation frequency feedback E has not reached the maximum motor expansion rotation frequency value, the motor expansion rotation frequency feedback E is incremented by 1, and the flow proceeds to flow f13.
f8: In order to detect whether the motor 06 has been rotated in the reverse direction and the motor rotation number feedback Rmf has underflowed, first, the motor rotation number feedback Rmf (n−1) of the previous scan is the minimum rotation number. Check if it is equal to zero.
If they are equal, the flow proceeds to the flow f9, and it is checked whether the rotation further proceeds in the reverse direction and the motor rotation frequency feedback Rmf (n) of the current scan has underflowed.
If they are not equal, the flow does not underflow in the reverse rotation direction and does not overflow in the normal rotation direction, so the flow proceeds to flow f14.
f9: It is checked whether the motor rotation frequency feedback Rmf (n) of the current scan is equal to the motor rotation frequency maximum value Rmmax. When equal, since the motor rotation frequency feedback Rmf (n-1) of the previous scan is the minimum rotation frequency 0 and the current scan Rmf (n) is the motor rotation frequency maximum value Rmmax, the motor rotation frequency feedback Rmf (n ) Underflowed. At this time, the flow proceeds to the flow f10, and when not, the flow proceeds to the flow f13.
f10: Since the motor rotation frequency feedback Rmf (n) underflows, the motor expansion rotation frequency feedback E is counted down. Then, it is checked whether the current value of E is 0. When it is 0, the flow proceeds to the flow f11, and when it is not equal, the flow proceeds to the flow f12.
f11: Since the motor expansion speed feedback E is the minimum value 0, the value obtained by counting down by 1 is set to the motor expansion speed maximum value (the motor speed ratio M-1), and the flow proceeds to step f13.
f12: Since the motor expansion rotation frequency feedback E has not reached the minimum value, the countdown is reduced by 1 and the flow proceeds to the flow f13.
f13: Motor speed ratio rotation number 3 Feedback Nmf3 is obtained by the following equation (6), and the remainder is obtained by dividing by the motor speed ratio M. In the equation (6), (motor rotation number maximum value Rmmax + 1) is the motor rotation number resolution. The equation (6) will be further described in Table 1 below.
Nmf3 = {E × (Rmmax + 1) + Rmf (n)}% M (6)

Here, the inside of {} in the equation (6) is the extended number of rotations.
Extended number of rotations = E × (Rmmax + 1) + Rmf (n) (7)

f14: The motor rotation number feedback Rmf (n) of the current scan is stored as the motor rotation number feedback Rmf (n-1) of the previous scan in preparation for the next scan process.

Figure 0006063818
Figure 0006063818

(6)式による演算結果を表1(本発明の第3の実施例の動作を説明する表)により説明する。前記モータ変速比Mにより拡張した回転回数の最大値は次の(8)式のとおりとなる。
モータ拡張回転回数最大値=M×(Rmmax+1)−1
=M×Rmmax +(M−1) ・・・(8)式

表1のa欄は拡張した回転回数が0からモータ拡張回転回数最大値までをそれぞれ5つを表示している。表1のb欄は該拡張した回転回数をMで除した余りを表しており、モータ拡張回転回数最大値の余りはb欄12項に示すとおり(M−1)となる。
The calculation result by the equation (6) will be described with reference to Table 1 (a table for explaining the operation of the third embodiment of the present invention). The maximum value of the number of rotations expanded by the motor gear ratio M is expressed by the following equation (8).
Maximum number of motor expansion rotations = M × (Rmmax + 1) −1
= M × Rmmax + (M−1) (8) formula

The column “a” in Table 1 displays 5 each from the extended number of rotations 0 to the maximum number of motor expansion rotations. The b column in Table 1 represents the remainder obtained by dividing the expanded number of rotations by M, and the remainder of the maximum motor expanded number of rotations is (M−1) as shown in the b column 12 item.

該b欄の説明が容易となるように、前記モータ変速比Mが5の例を表1のc欄に示している。これにて示すように拡張した回転回数の全範囲において、c欄、すなわちモータ変速比回転回数3フィードバックは0から4の範囲で遷移し、換言すれば0から(M−1)の範囲で遷移するものである。   An example in which the motor gear ratio M is 5 is shown in the column c of Table 1 so that the description in the column b is easy. As shown in this figure, in the entire range of the expanded number of rotations, the column c, that is, the motor speed ratio rotation number 3 feedback, transitions in the range of 0 to 4, in other words, in the range of 0 to (M−1). To do.

かように前記モータ変速比回転回数3FB検出器042は、前記モータ05が検出する回転回数フィードバックがいかなるモータ回転回数最大値Rmmaxであっても、前記モータ拡張回転回数フィードバックEを内蔵し、0から(前記モータ変速比M−1)と連続的に変化するモータ変速比回転回数3フィードバックNmf3を出力する。   As described above, the motor speed ratio rotation number 3FB detector 042 incorporates the motor expansion rotation number feedback E regardless of the maximum rotation number Rmmax of the rotation number detected by the motor 05. The motor speed ratio rotation number 3 feedback Nmf3 that continuously changes with (the motor speed ratio M-1) is output.

次に、前記図8の機械回転位相1FB検出器035の動作を図10により説明する。該図10(a)は前記図8のモータ回転2FB検出器041が出力するモータ回転位相フィードバックPmfを、該図10(b)は前記図8のモータ変速比回転回数3FB検出器が出力するモータ変速比回転回数3フィードバックNmf3を、該図10(c)は前記機械回転位相1FB検出器035が生成し出力する機械回転位相1フィードバックPkf1を時間の経過とともに示している。   Next, the operation of the mechanical rotation phase 1 FB detector 035 of FIG. 8 will be described with reference to FIG. 10A shows the motor rotation phase feedback Pmf output by the motor rotation 2FB detector 041 of FIG. 8, and FIG. 10B shows the motor output by the motor speed ratio rotation number 3FB detector of FIG. FIG. 10 (c) shows the mechanical rotation phase 1 feedback Pkf1 generated and output by the mechanical rotation phase 1FB detector 035 as time elapses.

該図10(a)において、前記モータ05は時刻T3までは正転にて運転し、時刻T3からT4までは停止、時刻T4から逆転にて運転するとしている。そして図示するとおり、前記モータ回転位相フィードバックPmfは、時間の経過とともに正転のときはアップし逆転のときはダウンとなる。   In FIG. 10A, it is assumed that the motor 05 operates in the forward direction until time T3, stops from time T3 to T4, and operates in the reverse direction from time T4. As shown in the figure, the motor rotation phase feedback Pmf increases with time and increases during normal rotation and decreases during reverse rotation.

前記図10(b)および(c)では、説明を容易とするために前記モータ変速比Mは5としている。
該図10(b)において、前記モータ変速比回転回数3フィードバックNmf3はモータ05の回転に応じて、時刻T3までは正転なのでカウントアップし時刻T4以降は逆転なのでカウントダウンする。そして、該Nmf3は時刻T2では正転でオーバフローにより4から0となり、時刻T6では逆転でアンダフローにより0から4となる。
In FIGS. 10B and 10C, the motor gear ratio M is set to 5 for easy explanation.
In FIG. 10 (b), the motor speed ratio rotation frequency 3 feedback Nmf3 is counted up because it is normal rotation until time T3, and is counted down because it is reverse rotation after time T4. The Nmf3 is normal rotation at time T2 and becomes 4 to 0 due to overflow, and at time T6 is reverse and becomes 0 to 4 due to underflow.

前記図10(c)では、機械回転位相1フィードバックPkf1は次の(9)式にて求めている。ここで、(Pmmax+1)、Nmf3およびPmfはそれぞれ前記モータ回転位相分解能、モータ変速比回転回数3フィードバック、およびモータ回転位相フィードバックである。
Pkf1=(Pmmax+1)×Nmf3+Pmf ・・・・ (9)式
In FIG. 10C, the mechanical rotation phase 1 feedback Pkf1 is obtained by the following equation (9). Here, (Pmmax + 1), Nmf3, and Pmf are the motor rotation phase resolution, motor speed ratio rotation frequency 3 feedback, and motor rotation phase feedback, respectively.
Pkf1 = (Pmmax + 1) × Nmf3 + Pmf (9)

ここで、該(9)式は前記図8により説明をおこなったが、前記図1においては(9)式のNmf3を前記モータ変速比回転回数1フィードバックNmf1に置き換えれば、機械回転位相1フィードバックPkf1が検出できる。また、前記図6においては(9)式のNmf3を前記モータ変速比回転回数2フィードバックNmf2に置き換えれば、同様に機械回転位相1フィードバックPkf1が検出できる。
かようにして、本発明の同期駆動装置では同期制御を行うために、モータ軸ではなく生産を担う機械軸の機械回転位相を検出する。
Here, the equation (9) has been described with reference to FIG. 8, but in FIG. 1, if Nmf3 in the equation (9) is replaced with the motor speed ratio rotation number 1 feedback Nmf1, the mechanical rotation phase 1 feedback Pkf1 Can be detected. Further, in FIG. 6, the mechanical rotation phase 1 feedback Pkf1 can be similarly detected by replacing Nmf3 in the equation (9) with the motor speed ratio rotation frequency 2 feedback Nmf2.
Thus, in order to perform synchronous control in the synchronous drive device of the present invention, the mechanical rotation phase of the mechanical shaft responsible for production is detected instead of the motor shaft.

一方前記図8において、前記機械回転速度1FB検出器033は前記モータ回転位相フィードバックPmfを入力し、第1ステップとして該Pmfの一定時間当たりの変化量からモータ回転速度フィードバックVmfを演算する。次に、第2ステップとして(10)式のとおり、該モータ回転速度フィードバックVmfを前記モータ変速比Mで除して機械回転速度1フィードバックVkf1を生成し出力する。
Vkf1=Vmf/M ・・・・・・・・・・・・・・・ (10)式
On the other hand, in FIG. 8, the mechanical rotational speed 1FB detector 033 receives the motor rotational phase feedback Pmf, and calculates the motor rotational speed feedback Vmf from the amount of change of the Pmf per fixed time as the first step. Next, as a second step, as shown in equation (10), the motor rotational speed feedback Vmf is divided by the motor speed ratio M to generate and output a mechanical rotational speed 1 feedback Vkf1.
Vkf1 = Vmf / M (10) Equation

そして、同じく前記図8において前記集中制御装置01は、前記モータ05ではなく機械軸08に対する回転位相指令と回転速度指令を生成し、これを回転指令信号02にて複数台の前記同期駆動装置03へ送出する。そして、前記同期駆動装置03が内蔵する前記回転位相速度指令検出器031は、前記回転指令信号02を入力して回転位相指令と回転速度指令を分離してそれぞれ機械軸08に対する回転位相指令Psと回転速度指令Vsを出力する。   Similarly, in FIG. 8, the centralized control device 01 generates a rotation phase command and a rotation speed command for the mechanical shaft 08 instead of the motor 05, and a plurality of the synchronous drive devices 03 are generated based on the rotation command signal 02. To send. Then, the rotational phase speed command detector 031 incorporated in the synchronous drive device 03 receives the rotational command signal 02 and separates the rotational phase command and the rotational speed command, respectively, and the rotational phase command Ps for the mechanical shaft 08, respectively. The rotational speed command Vs is output.

次に、前記加減算器036は前記回転速度指令Vsと前記機械回転速度1フィードバックVkf1を加減算して速度偏差を算出し、該速度偏差は前記演算制御器038の入力となって速度偏差が0となるよう制御される。
一方、前記加減算器037は前記回転位相指令Psと前記機械回転位相1フィードバックPkf1を加減算して位相偏差を算出し、該位相偏差は前記演算制御器038の入力となって位相偏差が0となるよう制御される。
Next, the adder / subtractor 036 calculates the speed deviation by adding / subtracting the rotational speed command Vs and the mechanical rotational speed 1 feedback Vkf1, and the speed deviation is input to the arithmetic controller 038 and the speed deviation is zero. It is controlled to become.
On the other hand, the adder / subtractor 037 calculates the phase deviation by adding / subtracting the rotational phase command Ps and the mechanical rotational phase 1 feedback Pkf1, and the phase deviation becomes an input to the arithmetic controller 038 so that the phase deviation becomes zero. It is controlled as follows.

前記演算制御器038は、前記速度偏差と位相偏差が0となるようトルク指令を前記電力変換器039に出力し、該電力変換器039は前記モータ05を駆動することとなる。
かようにして、前記集中制御装置01が出力する機械軸の回転速度指令と回転位相指令に精度よく追従して、前記同期駆動装置03は同期制御にて前記モータ05および機械軸08を駆動することとなる。
The arithmetic controller 038 outputs a torque command to the power converter 039 so that the speed deviation and the phase deviation become 0, and the power converter 039 drives the motor 05.
In this way, the synchronous drive device 03 drives the motor 05 and the mechanical shaft 08 by synchronous control, following the rotational speed command and rotational phase command of the mechanical shaft output from the central control device 01 with high accuracy. It will be.

次に第4の実施例について説明する。図11は第4の実施例の構成を、図12はこれの動作を説明している。
該図11において、集中制御装置010は共通回転位相指令Pcsおよび共通回転速度指令Vcsからなる回転指令を生成する。次に、044および046はそれぞれ機械回転速度指令検出器および機械回転位相指令検出器であり、043および045はそれぞれ機械回転速度2FB検出器および機械回転位相2FB検出器である。
また、変速装置070は変速比がこれまでの実施例と相違してK/Mであって、KとMはそれぞれ機械変速比とモータ変速比と称しともに正の整数であって、前記モータ05がM回転すると前記機械軸08はK回転する。そして、該変速比K/Mであっても同期制御を実現することが第4の実施例の特徴となっている。
以上の該図11の機能は以下に順次説明を行い、その他前記図8と同じ符号を付すものは該図8のそれらと同じ機能を有しその説明は割愛する。
Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 11 illustrates the configuration of the fourth embodiment, and FIG. 12 illustrates the operation thereof.
In FIG. 11, the centralized control device 010 generates a rotation command composed of a common rotation phase command Pcs and a common rotation speed command Vcs. Next, 044 and 046 are a machine rotation speed command detector and a machine rotation phase command detector, respectively, and 043 and 045 are a machine rotation speed 2FB detector and a machine rotation phase 2FB detector, respectively.
Further, the transmission 070 has a gear ratio of K / M unlike the previous embodiments, and K and M are respectively referred to as a mechanical gear ratio and a motor gear ratio, and are positive integers. Is rotated M times, the mechanical shaft 08 rotates K times. A feature of the fourth embodiment is that synchronous control is realized even at the gear ratio K / M.
The functions of FIG. 11 described above will be described sequentially below, and the other components having the same reference numerals as those of FIG. 8 have the same functions as those of FIG. 8 and will not be described.

これより請求項7について
始めに、前記集中制御装置010は、前記共通回転位相指令Pcsの分解能(Pcsmax+1)を(11)式に示すとおり、前記モータ回転位相分解能(Pmmax+1)に前記モータ変速比Mを乗じた値として生成し、前記共通回転速度指令Vcsは(12)式に示すとおり、モータ回転速度フィードバックVmfを前記モータ変速比Mで除した比率にて生成する。
(Pcsmax+1)=(Pmmax+1)×M ・・・・・(11)式
Vcs=Vmf/M ・・・・・・・・・・・・・・・・(12)式

そして、前記集中制御装置010は、該共通回転位相指令Pcsと共通回転速度指令Vcsからなる回転指令を、前記回転指令信号02を介して前記同期駆動装置03へ送出する。
Accordingly, the central control unit 010 firstly sets the resolution (Pcsmax + 1) of the common rotational phase command Pcs to the motor rotational phase resolution (Pmmax + 1) and the motor gear ratio M as shown in the equation (11). The common rotational speed command Vcs is generated at a ratio obtained by dividing the motor rotational speed feedback Vmf by the motor speed ratio M as shown in the equation (12).
(Pcsmax + 1) = (Pmmax + 1) × M (11) Formula Vcs = Vmf / M (12) Formula

The centralized control device 010 sends a rotation command composed of the common rotation phase command Pcs and a common rotation speed command Vcs to the synchronous drive device 03 via the rotation command signal 02.

次に、前記回転位相速度指令検出器031は、前記回転指令信号02を入力して前記共通回転位相指令Pcsと共通回転速度指令Vcsに分離して出力する。
そして、前記機械回転位相指令検出器046は、常時(13)式に示す前記モータ回転位相分解能(Pmmax+1)を前記変速比K/Mで除した値に等しい機械回転位相分解能(Pkmax+1)を保持している。
(Pkmax+1)=(Pmmax+1)/(K/M)
=(Pmmax+1)×M/K ・・・ (13)式

ここで、該(13)式は前記(11)式により(14)式のとおりとなる。
(Pkmax+1)=(Pcsmax+1)/K ・・・ (14)式

さらに、前記機械回転位相指令検出器046は前記共通回転位相指令Pcsを入力し、(15)式に示すとおり該共通回転位相指令Pcsを 前記(14)式の機械回転位相分解能(Pkmax+1)で除した余りを機械回転位相指令Pksとして出力する。
Pks=Pcs % (Pkmax+1) ・・・・・・・・ (15)式
Next, the rotational phase speed command detector 031 receives the rotational command signal 02 and separates it into the common rotational phase command Pcs and the common rotational speed command Vcs.
The mechanical rotational phase command detector 046 always maintains a mechanical rotational phase resolution (Pkmax + 1) that is equal to a value obtained by dividing the motor rotational phase resolution (Pmmax + 1) expressed by the equation (13) by the transmission gear ratio K / M. ing.
(Pkmax + 1) = (Pmmax + 1) / (K / M)
= (Pmmax + 1) × M / K (13)

Here, the equation (13) becomes the equation (14) according to the equation (11).
(Pkmax + 1) = (Pcsmax + 1) / K (14)

Further, the mechanical rotation phase command detector 046 receives the common rotation phase command Pcs, and divides the common rotation phase command Pcs by the mechanical rotation phase resolution (Pkmax + 1) of the equation (14) as shown in the equation (15). The remainder is output as a mechanical rotation phase command Pks.
Pks = Pcs% (Pkmax + 1) (15) Equation

次に、前記機械回転速度指令検出器044は前記共通回転速度指令Vcsを入力し、これに機械変速比Kを乗じて(16)式のとおり機械回転速度指令Vksを生成し出力する。
Vks=Vcs × K ・・・・・・・・・・・・・・・・ (16)式

同期制御が確立しているとき、該(16)式は前記(12)式より次の(17)式となる。
Vks=Vmf×K/M ・・・・・・・・・・・・・・・・(17)式
Next, the mechanical rotational speed command detector 044 receives the common rotational speed command Vcs, multiplies it by the mechanical transmission ratio K, and generates and outputs a mechanical rotational speed command Vks as shown in equation (16).
Vks = Vcs x K (16) Equation

When synchronous control is established, the equation (16) becomes the following equation (17) from the equation (12).
Vks = Vmf × K / M (17)

かようにして本発明による同期駆動装置03は、前記集中制御装置010が生成する前記共通回転位相指令Pcsと共通回転速度指令Vcsを入力して、前記(15)式により機械回転位相指令Pksを 前記(16)式より機械回転速度指令Vksを生成し出力する。
Thus, the synchronous drive device 03 according to the present invention inputs the common rotation phase command Pcs and the common rotation speed command Vcs generated by the centralized control device 010, and outputs the mechanical rotation phase command Pks according to the equation (15). A mechanical rotation speed command Vks is generated and output from the equation (16).

前記図11についてここまで2つの指令信号について説明したが、次に前記機械回転位相2FB検出器045と前記機械回転速度2FB検出器043がそれぞれ生成する2つのフィードバック信号について説明を行う。
前記図11において、前記機械回転位相2FB検出器045は第1ステップとして前記機械回転位相1フィードバックPkf1を検出する。すなわち、該機械回転位相2FB検出器045は前記図8の機械回転位相1FB検出器035と同様に、前記モータ回転位相フィードバックPmfとモータ変速比回転回数3フィードバックNmf3を入力して、前記機械回転位相1フィードバックPkf1を検出する。
The two command signals have been described so far with respect to FIG. 11. Next, two feedback signals generated by the mechanical rotation phase 2FB detector 045 and the mechanical rotation speed 2FB detector 043 will be described.
In FIG. 11, the mechanical rotation phase 2FB detector 045 detects the mechanical rotation phase 1 feedback Pkf1 as a first step. That is, the mechanical rotational phase 2FB detector 045 receives the motor rotational phase feedback Pmf and the motor speed ratio rotational frequency 3 feedback Nmf3 in the same manner as the mechanical rotational phase 1FB detector 035 of FIG. 1 Feedback Pkf1 is detected.

次に、前記機械回転位相2FB検出器045は前記機械回転位相指令検出器046と同様に、前記(13)式の機械回転位相分解能(Pkmax+1)を保持している。そして、該機械回転位相2FB検出器045は第2ステップとして前記(15)式と同様に(18)式で示すとおり、前記機械回転位相1フィードバックPkf1を前記機械回転位相分解能(Pkmax+1)で除した余りを前記機械回転位相2フィードバックPkf2として出力する。
Pkf2=Pkf1 % (Pkmax+1) ・・・・・・ (18)式

ここで、前記機械回転位相1フィードバックPkf1の分解能(Pkf1max+1)は前記共通回転位相指令分解能(Pcsmax+1)と同じ値であり、前記機械回転位相2フィードバック分解能(Pkf2max+1)は前記機械回転位相分解能(Pkmax+1)と同じ値であり、前記(14)式より次の(19)式の関係がある。
(Pkf1max+1)=(Pcsmax+1)
(Pkf2max+1)=(Pkmax+1)
(14)式より
(Pkf2max+1)=(Pkf1max+1)/K ・・ (19)式
Next, similarly to the mechanical rotation phase command detector 046, the mechanical rotational phase 2FB detector 045 holds the mechanical rotational phase resolution (Pkmax + 1) of the equation (13). Then, the mechanical rotational phase 2FB detector 045 divides the mechanical rotational phase 1 feedback Pkf1 by the mechanical rotational phase resolution (Pkmax + 1) as shown in the equation (18) as in the equation (15) as the second step. The remainder is output as the mechanical rotation phase 2 feedback Pkf2.
Pkf2 = Pkf1% (Pkmax + 1) (18) Equation

Here, the resolution (Pkf1max + 1) of the mechanical rotational phase 1 feedback Pkf1 is the same value as the common rotational phase command resolution (Pcsmax + 1), and the mechanical rotational phase 2 feedback resolution (Pkf2max + 1) is the mechanical rotational phase resolution (Pkmax + 1). And the following equation (19) from the equation (14).
(Pkf1max + 1) = (Pcsmax + 1)
(Pkf2max + 1) = (Pkmax + 1)
From equation (14) (Pkf2max + 1) = (Pkf1max + 1) / K (19)

そして、前記機械回転速度2FB検出器043は前記モータ回転2FB検出器041が出力するモータ回転位相フィードバックPmfを入力し、第1ステップとして該Pmfの一定時間当たりの変化量からモータ回転速度フィードバックVmfを演算する。次に、第2ステップとして前記(17)式と同様に(20)式に示すとおり、該モータ回転速度フィードバックVmfに(K/M)を乗じて機械回転速度2フィードバックVkf2を生成し出力する。
Vkf2=Vmf×K/M ・・・・・・・・・・・・・・・(20)式
The mechanical rotation speed 2FB detector 043 receives the motor rotation phase feedback Pmf output from the motor rotation 2FB detector 041. As a first step, the motor rotation speed feedback Vmf is calculated from the amount of change per Pmf per fixed time. Calculate. Next, as shown in the equation (20) as in the equation (17) as a second step, the motor rotation speed feedback Vmf is multiplied by (K / M) to generate and output a mechanical rotation speed 2 feedback Vkf2.
Vkf2 = Vmf × K / M (20)

同じく図11において、前記機械回転位相指令Pksと機械回転位相2フィードバックPkf2は前記加減算器037に入力して位相偏差を求め、前記機械回転速度指令Vksと機械回転速度2フィードバックVkf2は前記加減算器036に入力して速度偏差を求める。該位相偏差および速度偏差は前記演算制御器038へ出力され、前記同期駆動装置03は前記機械軸08を同期制御により駆動することとなる。   Similarly, in FIG. 11, the machine rotation phase command Pks and the machine rotation phase 2 feedback Pkf2 are input to the adder / subtractor 037 to obtain a phase deviation, and the machine rotation speed command Vks and the machine rotation speed 2 feedback Vkf2 are added to the adder / subtractor 036. To obtain the speed deviation. The phase deviation and speed deviation are output to the arithmetic controller 038, and the synchronous driving device 03 drives the mechanical shaft 08 by synchronous control.

次に、これまで説明した各回転位相を図12に図示して説明を行う。該図12では説明を容易とするため変速比K/Mを3/5とし、前記機械軸08は同期制御が確立して駆動されているとしており、図12(a)、(b)および(c)はそれぞれ前記共通回転位相指令Pcs、機械回転位相指令Pksおよびモータ回転位相フィードバックPmfの時間的推移を表している。
そして、前記(11)式にて説明したとおり前記図12(a)のPcsは図12(c)のPmfの(M=5)倍の回転位相最大値となっている。
また、前記(14)式で説明したとおり前記図12(b)のPksは図12(a)のPcsを(K=3)等分した波形としている。
Next, each rotational phase described so far will be described with reference to FIG. In FIG. 12, for easy explanation, the gear ratio K / M is set to 3/5, and the mechanical shaft 08 is driven with synchronous control established, and FIGS. 12 (a), 12 (b) and ( c) represents temporal transitions of the common rotational phase command Pcs, the mechanical rotational phase command Pks, and the motor rotational phase feedback Pmf, respectively.
Then, as described in the equation (11), Pcs in FIG. 12A has a rotation phase maximum value that is (M = 5) times Pmf in FIG.
Further, as described in the equation (14), Pks in FIG. 12B has a waveform obtained by equally dividing Pcs in FIG. 12A (K = 3).

次に、図12(d)および(e)はそれぞれ前記機械回転位相1フィードバックPkf1および機械回転位相2フィードバックPkf2の時間的推移を表している。そして、前記(19)式で説明したとおり前記図12(e)のPkf2は図12(d)のPkf1を(K=3)等分した波形としている。
また、前記図12(a)と(d)を対比すれば、前記共通回転位相指令Pcsと前記機械回転位相1フィードバックPkf1は同じ値の回転位相分解能を有している。
Next, FIGS. 12D and 12E show temporal transitions of the mechanical rotation phase 1 feedback Pkf1 and the mechanical rotation phase 2 feedback Pkf2, respectively. As described in the equation (19), Pkf2 in FIG. 12E has a waveform obtained by equally dividing Pkf1 in FIG. 12D (K = 3).
12A and 12D, the common rotational phase command Pcs and the mechanical rotational phase 1 feedback Pkf1 have the same rotational phase resolution.

そして、前記同期駆動装置03は前記図12(b)と図12(e)の回転位相が一致するよう制御を行って機械軸08を同期駆動する。   Then, the synchronous drive device 03 performs control so that the rotational phases in FIGS. 12B and 12E coincide with each other to drive the mechanical shaft 08 synchronously.

以上で説明したとおり前記図11では変速比がK/Mであっても、本発明による同期駆動装置03は、前記機械回転位相指令Pks、機械回転速度指令Vks、機械回転位相2フィードバックPkf2、および機械回転速度2フィードバックVkf2を検出し、前記モータ05を制御し機械軸080を同期駆動するものである。
As described above, even if the gear ratio is K / M in FIG. 11, the synchronous drive device 03 according to the present invention has the mechanical rotation phase command Pks, the mechanical rotation speed command Vks, the mechanical rotation phase 2 feedback Pkf2, and The machine rotational speed 2 feedback Vkf2 is detected, the motor 05 is controlled, and the mechanical shaft 080 is driven synchronously.

図13は、本発明装置の第5の実施例の構成を、図14はこれの動作を説明するものである。
図13は実施例5の全体の構成を説明し、1台の前記集中制御装置と複数組の前記同期駆動装置、モータ、変速装置および機械軸を備えた同期駆動システムである。同期駆動装置03aおよび03bは、前記図11の同期駆動装置03と同じ機能を有しこれの説明は割愛する。また、モータ05およびロータリエンコーダ060も前記図11と同一のものである。
FIG. 13 illustrates the configuration of the fifth embodiment of the apparatus of the present invention, and FIG. 14 illustrates the operation thereof.
FIG. 13 illustrates the overall configuration of the fifth embodiment, which is a synchronous drive system including a single centralized control device and a plurality of sets of the synchronous drive device, motor, transmission, and mechanical shaft. The synchronous drive devices 03a and 03b have the same function as the synchronous drive device 03 of FIG. 11, and the description thereof is omitted. The motor 05 and the rotary encoder 060 are also the same as those shown in FIG.

さて、070aおよび070bは変速装置であって、変速比はそれぞれKa/MaおよびKb/Mbであって変速比は異なり、08aおよび08bはそれぞれの機械軸である。そして、Ka、Ma、KbおよびMbはそれぞれ正の整数であり、前記機械軸08aがKa回転するとこれを駆動するモータ05はMa回転し、前記機械軸08bがKb回転するとこれを駆動するモータ05はMb回転する。また、前記機械軸08aがKa回転すると前記機械軸08bはKb回転するものである。
ここで、該図13では紙面の制約により、それぞれ2組の同期駆動装置、モータ、変速装置および機械軸を例としているが3組以上であっても同様であることは言うまでもない。
Now, 070a and 070b are transmissions, the gear ratios are Ka / Ma and Kb / Mb, respectively, and the gear ratios are different, and 08a and 08b are the respective mechanical shafts. Ka, Ma, Kb, and Mb are positive integers. When the mechanical shaft 08a rotates Ka, the motor 05 that drives this rotates Ma, and when the mechanical shaft 08b rotates Kb, the motor 05 drives this. Rotates Mb. Further, when the mechanical shaft 08a rotates Ka, the mechanical shaft 08b rotates Kb.
Here, in FIG. 13, two sets of the synchronous drive device, the motor, the transmission, and the mechanical shaft are illustrated as examples due to space limitations, but it goes without saying that the same applies to three or more sets.

次に、図14により前記図13の説明を行う。該図14では説明を容易とするためa組の変速比Ka/Maを3/5とし、b組の変速比Kb/Mbを2/7としている。
そして、該図14(a)、(b)、(c)および(e)は前記図13のa組の装置の動作を説明するもので、これらは前記図12(a)、(b)、(c)および(e)と同じであってこれの説明は割愛する。
Next, FIG. 13 will be described with reference to FIG. In FIG. 14, for ease of explanation, the transmission speed ratio Ka / Ma of the a set is 3/5, and the transmission ratio Kb / Mb of the b set is 2/7.
14 (a), (b), (c) and (e) are for explaining the operation of the device of FIG. 13a, which is shown in FIGS. 12 (a), (b), This is the same as (c) and (e), and the description thereof is omitted.

また、該図14(bb)、(cc)および(ee)は前記図13のb組の装置の動作を説明するもので、変速比は異なるが前記図12(b)、(c)および(e)と対応している。すなわち該図14(bb)のPksbは、前記(14)式により図14(a)のPcsを(Kb=2)等分した波形とし、該図14(cc)のPmfbは、前記(11)式により図14(a)のPcsを(Mb=7)等分した波形としている。そして、前記(19)式で説明したとおり該図14(ee)のPkf2bは、図示しないb組の機械回転位相1フィードバックPkf1bを(Kb=2)等分した波形としている。   FIGS. 14 (bb), (cc), and (ee) are for explaining the operation of the device b in FIG. 13. Although the gear ratio is different, FIGS. 12 (b), (c), and (ee) are used. This corresponds to e). That is, Pksb in FIG. 14 (bb) has a waveform obtained by equally dividing Pcs in FIG. 14 (a) by (Kb = 2) according to the equation (14), and Pmfb in FIG. The waveform is obtained by equally dividing Pcs in FIG. 14A by (Mb = 7). As described in the equation (19), Pkf2b in FIG. 14 (ee) has a waveform obtained by equally dividing b sets of mechanical rotation phase 1 feedback Pkf1b (not shown) into (Kb = 2).

そして前記図14についてまとめると、前記同期駆動装置03aはa組の該図14(b)と図14(e)の回転位相が一致するよう制御を行って機械軸08aを同期駆動し、前記同期駆動装置03bはb組の該図14(bb)と図14(ee)の回転位相が一致するよう制御を行って機械軸08bを同期駆動する。
ここで、該図14(b)と図14(bb)の機械回転位相指令は、ともに該図14(a)の共通回転位相指令Pcsより生成される。それゆえ同期制御を実行しているとき、該図14(a)の共通回転位相指令Pcsが1回転するとき、該図14(e)の機械回転位相2フィードバックPkf2aは(Ka=3)回転となり、該図14(ee)の機械回転位相2フィードバックPkf2bは(Kb=2)回転となる。
換言すれば、前記機械軸08aが(Ka=3)回転するとき前記機械軸08bが(Kb=2)回転となるよう同期駆動される。
14 is summarized, the synchronous drive device 03a performs control so that the rotational phases of FIG. 14 (b) and FIG. 14 (e) coincide with each other to drive the mechanical shaft 08a synchronously. The driving device 03b controls the mechanical shaft 08b synchronously by performing control so that the rotational phases of b sets in FIG. 14 (bb) and FIG. 14 (ee) match.
Here, both the mechanical rotation phase commands in FIG. 14B and FIG. 14B are generated from the common rotation phase command Pcs in FIG. 14A. Therefore, when the synchronous control is executed, when the common rotation phase command Pcs of FIG. 14A makes one rotation, the mechanical rotation phase 2 feedback Pkf2a of FIG. 14E becomes (Ka = 3) rotation. The mechanical rotation phase 2 feedback Pkf2b in FIG. 14 (ee) is (Kb = 2) rotation.
In other words, when the mechanical shaft 08a rotates (Ka = 3), the mechanical shaft 08b is synchronously driven so as to rotate (Kb = 2).

かようにして、前記図13の同期駆動装置03aおよび03bは機械軸の変速比(K/M)が相互に異なっても、前記集中制御装置010が出力する回転指令に追従してそれぞれの機械軸08aおよび08bを同期駆動するものである。
In this way, the synchronous drive devices 03a and 03b of FIG. 13 follow the rotation command output from the centralized control device 010 even if the gear ratio (K / M) of the machine shaft is different from each other. The shafts 08a and 08b are driven synchronously.

変速装置の変速比が1/MおよびK/Mと選択範囲が拡大し、フィルムや紙の延伸装置、製造装置、ベルトコンベア等の搬送装置、およびシャフトレス輪転印刷機等のセクショナル駆動を実現する。
The transmission gear ratio is 1 / M and K / M, and the range of selection is expanded to realize section drive for film and paper stretching devices, manufacturing devices, conveyor devices such as belt conveyors, and shaftless rotary printing presses. .

01 集中制御装置
010 集中制御装置
02 回転指令信号

03 同期駆動装置
03a 同期駆動装置
03b 同期駆動装置

031 回転位相速度指令検出器
032 モータ回転位相1FB検出器
033 機械回転速度1FB検出器
034 モータ変速比回転回数1FB検出器
0340 不揮発性メモリ
035 機械回転位相1FB検出器
036 加減算器
037 加減算器
038 演算制御器
039 電力変換器

040 モータ変速比回転回数2FB検出器
041 モータ回転2FB検出器
042 モータ変速比回転回数3FB検出器
043 機械回転速度2FB検出器
044 機械回転速度指令検出器
045 機械回転位相2FB検出器
046 機械回転位相指令検出器

05 モータ
06 ロータリエンコーダ(Pmfを検出する)
060 ロータリエンコーダ(PmfとRmfを検出する)
061 エンコーダ信号
07 変速装置(変速比が1/M)
070 変速装置(変速比がK/M)
070a 変速装置(変速比がK/M)
070b 変速装置(変速比がK/M)
08 機械軸
08a 機械軸
08a 機械軸

E モータ拡張回転回数フィードバック
K 機械変速比
K/M 変速比
M モータ変速比
N モータ仮想回転回数フィードバック
Nmfnv バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバック
Nmf1 モータ変速比回転回数1フィードバック
Nmf2 モータ変速比回転回数2フィードバック
Nmf3 モータ変速比回転回数3フィードバック

Pcs 共通回転位相指令
Pcsmax 共通回転位相指令最大値
Pcsmax+1 共通回転位相指令分解能
Pks 機械回転位相指令
Pksa 機械回転位相指令
Pksb 機械回転位相指令
Pkmax 機械回転位相最大値
Pkmax+1 機械回転位相分解能
Pkf1 機械回転位相1フィードバック
Pkf2 機械回転位相2フィードバック
Pkf2a 機械回転位相2フィードバック
Pkf2b 機械回転位相2フィードバック
Pmf モータ回転位相フィードバック
Pmfa モータ回転位相フィードバック
Pmfb モータ回転位相フィードバック
Pmfnv バックアップ用モータ回転位相フィードバック
Pmf(n) 現スキャンのモータ回転位相フィードバック
Pmf(n−1) 前スキャンのモータ回転位相フィードバック
Pmmax モータ回転位相最大値
Pmmax+1 モータ回転位相分解能
Ps 回転位相指令

Rmf モータ回転回数フィードバック
Rmf(n) 現スキャンのモータ回転回数フィードバック
Rmf(n−1) 前スキャンのモータ回転回数フィードバック
Rmmax モータ回転回数最大値
Rmmax+1 モータ回転回数分解能

Vcs 共通回転速度指令
Vkf1 機械回転速度1フィードバック
Vkf2 機械回転速度2フィードバック
Vmf モータ回転速度フィードバック
Vs 回転速度指令


ΔPmf モータ回転位相フィードバック変化量
ΔPmfnv バックアップによるモータ回転位相フィードバック変化量
+LMT モータ回転位相フィードバック変化正の最大値
−LMT モータ回転位相フィードバック変化負の最大値
01 Central control device 010 Central control device 02 Rotation command signal

03 Synchronous drive device 03a Synchronous drive device 03b Synchronous drive device

031 Rotational phase speed command detector 032 Motor rotational phase 1 FB detector 033 Mechanical rotational speed 1 FB detector 034 Motor speed ratio rotational frequency 1 FB detector 0340 Non-volatile memory 035 Mechanical rotational phase 1 FB detector 036 Adder / subtractor 037 Adder / subtractor 038 Operation control 039 Power converter

040 Motor gear ratio rotation frequency 2FB detector 041 Motor rotation 2FB detector 042 Motor gear ratio rotation frequency 3FB detector 043 Machine rotation speed 2FB detector 044 Machine rotation speed command detector 045 Machine rotation phase 2FB detector 046 Machine rotation phase command Detector

05 Motor 06 Rotary encoder (detects Pmf)
060 Rotary encoder (detects Pmf and Rmf)
061 Encoder signal 07 Transmission (speed ratio is 1 / M)
070 transmission (gear ratio is K / M)
070a Transmission (gear ratio is K / M)
070b Transmission (gear ratio is K / M)
08 Machine axis 08a Machine axis 08a Machine axis

E Motor expansion speed feedback K Mechanical speed ratio K / M Speed ratio M Motor speed ratio N Motor virtual speed feedback Nmfnv Backup motor speed ratio speed feedback Nmf1 Motor speed ratio speed 1 feedback Nmf2 Motor speed ratio speed 2 feedback Nmf3 Motor gear ratio rotation count 3 feedback

Pcs Common rotational phase command Pcsmax Common rotational phase command maximum value Pcsmax + 1 Common rotational phase command resolution Pks Mechanical rotational phase command Pksa Mechanical rotational phase command Pksb Mechanical rotational phase command Pkmax Mechanical rotational phase maximum value Pkmax + 1 Mechanical rotational phase resolution Pkf1 Mechanical rotational phase 1 feedback Pkf2 Mechanical rotational phase 2 feedback Pkf2a Mechanical rotational phase 2 feedback Pkf2b Mechanical rotational phase 2 feedback Pmf Motor rotational phase feedback Pmfa Motor rotational phase feedback Pmfb Motor rotational phase feedback Pmfnv Backup motor rotational phase feedback Pmf (n) Motor rotational phase of current scan Feedback Pmf (n-1) Pre-scanning motor rotation phase feedback Pmmax Motor Rotation phase maximum value Pmmax + 1 Motor rotation phase resolution Ps Rotation phase command

Rmf Motor rotation frequency feedback Rmf (n) Current rotation motor rotation frequency feedback Rmf (n-1) Previous scan motor rotation frequency feedback Rmmax Motor rotation frequency maximum value Rmmax + 1 Motor rotation frequency resolution

Vcs common rotational speed command Vkf1 mechanical rotational speed 1 feedback Vkf2 mechanical rotational speed 2 feedback Vmf motor rotational speed feedback Vs rotational speed command


ΔPmf Motor rotation phase feedback change amount ΔPmfnv Motor rotation phase feedback change amount by backup + LMT Motor rotation phase feedback change positive maximum value−LMT Motor rotation phase feedback change negative maximum value

Claims (8)

集中制御装置と、複数台の同期駆動装置、モータ、ロータリエンコーダ及び機械軸とから構成される駆動システムに含まれる前記同期駆動装置であり、
前記集中制御装置は、回転位相指令と回転速度指令を生成しこれを前記複数台の同期駆動装置へ送出し、
該複数台の同期駆動装置においてそれぞれ個別の同期駆動装置は、前記集中制御装置から前記回転位相指令と前記回転速度指令を入力するとともに、
該同期駆動装置は、前記ロータリエンコーダから機械回転位相1フィードバックと機械回転速度1フィードバックを検出し、
前記回転位相指令と前記機械回転位相1フィードバックから位相偏差を検出し、前記回転速度指令と前記機械回転速度1フィードバックから速度偏差を検出してトルク指令を演算してモータの同期制御を行なって、
前記集中制御装置の前記回転位相指令と前記回転速度指令に、前記モータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる前記同期駆動装置であって、
前記モータは前記ロータリエンコーダを付属して変速比1/M(モータ変速比Mは2の累乗)の変速装置にて前記機械軸と連結され、
前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転位相1FB検出器を内蔵してモータ回転位相フィードバックを検出するものであって、
前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数1FB検出器を内蔵し、
該モータ変速比回転回数1FB検出器は、前記モータ回転位相1FB検出器が出力するモータ回転位相フィードバックを入力してモータ変速比回転回数1フィードバックを出力し、
前記モータ変速比回転回数1FB検出器はモータ仮想回転回数フィードバックを内蔵し、モータが正転で運転しているとき前記モータ回転位相フィードバックを監視して1回転する毎に前記モータ仮想回転回数フィードバックを1ずつカウントアップした後、該モータ仮想回転回数フィードバックと(モータ変速比M−1)を論理AND演算したものを新たなモータ変速比回転回数1フィードバックとし、
前記モータ変速比回転回数1FB検出器は、
モータが逆転で運転しているとき前記モータ回転位相フィードバックを監視して1回転する毎にモータ仮想回転回数フィードバックを1ずつカウントダウンした後、該モータ仮想回転回数フィードバックと(モータ変速比M−1)と論理AND演算したものを新たなモータ変速比回転回数1フィードバックとし、
0から(M−1)の範囲となるモータ変速比回転回数1フィードバックを検出する前記モータ変速比回転回数1FB検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置。
The synchronous drive device included in a drive system including a centralized control device and a plurality of synchronous drive devices, a motor, a rotary encoder, and a mechanical shaft,
The centralized control device generates a rotation phase command and a rotation speed command and sends this to the plurality of synchronous drive devices,
In each of the plurality of synchronous drive devices, each individual synchronous drive device receives the rotational phase command and the rotational speed command from the centralized control device, and
The synchronous drive device detects machine rotation phase 1 feedback and machine rotation speed 1 feedback from the rotary encoder,
A phase deviation is detected from the rotation phase command and the machine rotation phase 1 feedback, a speed deviation is detected from the rotation speed command and the machine rotation speed 1 feedback, a torque command is calculated, and synchronous control of the motor is performed.
Wherein the rotational speed command and the rotational phase command of the centralized control device, the rotational speed and rotational phase of the machine shaft driven by said motor and a high precision synchronous causes the synchronous drive apparatus,
The motor is connected to the mechanical axis in the transmission of the supplied rotary encoder gear ratio 1 / M (the power of the motor speed ratio M 2),
The synchronous drive device includes a motor rotation phase 1FB detector that receives an encoder signal output from the rotary encoder, and detects motor rotation phase feedback.
The synchronous drive device has a built-in motor speed ratio rotation speed 1FB detector,
The motor speed ratio rotation number 1FB detector inputs the motor rotation phase feedback output from the motor rotation phase 1FB detector, and outputs the motor speed ratio rotation number 1 feedback,
The motor speed ratio rotation speed 1FB detector has a built-in motor virtual rotation speed feedback. When the motor is operating in the normal rotation, the motor rotation phase feedback is monitored, and the motor virtual rotation speed feedback is performed every rotation. After counting up one by one, the logical AND operation of the motor virtual rotation number feedback and (motor speed ratio M-1) is used as a new motor speed ratio rotation number 1 feedback,
The motor gear ratio rotation frequency 1FB detector is:
When the motor is operating in reverse, the motor rotation phase feedback is monitored, and after each rotation, the motor virtual rotation frequency feedback is counted down by one, and then the motor virtual rotation frequency feedback and (motor speed ratio M-1) And the logical AND operation of the new motor speed ratio rotation number 1 feedback,
A synchronous drive device comprising a built-in motor speed ratio rotation speed 1FB detector for detecting a motor speed ratio rotation speed 1 feedback in a range of 0 to (M-1).
前記同期駆動装置は不揮発性メモリを内蔵し、電源がオンのとき前記モータ回転位相フィードバックおよびモータ変速比回転回数1フィードバックを更新した後、それぞれバックアップ用モータ回転位相フィードバックおよびバックアップ用モータ変速比回転回数1フィードバックとして前記不揮発性メモリに記憶し、
前記同期駆動装置は電源がオフとなり再び電源がオンとなったとき、
前記モータ回転位相1FB検出器は新たにモータ回転位相フィードバックを検出するとともに、該モータ回転位相フィードバックと前記バックアップ用モータ回転位相フィードバックを比較して、
モータがモータ最大回転位相を越えて回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数1フィードバックが(モータ変速比M−1)のときはこれを0とし、それ以外のときは1ずつカウントアップして正転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数1フィードバックとし、
モータがモータ回転位相フィードバック最小値、すなわち0を過ぎて回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数1フィードバックが0のときはこれを(モータ変速比M−1)とし、それ以外のときは1ずつカウントダウンして逆転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数1フィードバックとし、
電源がオンから一旦オフし再びオンとなっても、前記バックアップ用モータ変速比回転回数1フィードバックを補正して、モータ変速比回転回数1フィードバックを正しく得ることを特徴とする請求項1に記載の同期駆動装置。
The synchronous drive device incorporates a nonvolatile memory, and updates the motor rotation phase feedback and the motor gear ratio rotation frequency 1 feedback when the power is on, and then backs up the motor rotation phase feedback for backup and the motor gear ratio rotation frequency for backup. 1 stored in the non-volatile memory as feedback ,
When the synchronous drive device is turned off and turned on again,
The motor rotation phase 1FB detector newly detects motor rotation phase feedback, and compares the motor rotation phase feedback with the backup motor rotation phase feedback,
When the motor rotates beyond the maximum motor rotation phase, this is set to 0 when the backup motor speed ratio rotation frequency 1 feedback is (motor speed ratio M-1), and 1 otherwise. While counting up and correcting to the number of rotations that proceeded in the forward rotation direction, this is used as a new motor speed ratio rotation number 1 feedback,
When the motor rotates past the minimum motor rotation phase feedback value, that is, 0, when the backup motor speed ratio rotational frequency 1 feedback is 0, this is set to (motor speed ratio M-1), and otherwise In this case, the number of rotations is counted down by 1 and corrected to the number of rotations advanced in the reverse rotation direction.
2. The motor speed ratio rotation number 1 feedback is corrected correctly by correcting the backup motor speed ratio rotation number 1 feedback even when the power is turned off once and then turned on again. Synchronous drive device.
集中制御装置と、複数台の同期駆動装置、モータ、ロータリエンコーダ及び機械軸とから構成される駆動システムに含まれる前記同期駆動装置であり、
前記集中制御装置は、回転位相指令と回転速度指令を生成しこれを複数台の前期同期駆動装置へ送出し、
該複数台の同期駆動装置においてそれぞれ個別の同期駆動装置は、前記集中制御装置から前記回転位相指令と回転速度指令を入力するとともに、
該同期駆動装置は、前記ロータリエンコーダから機械回転位相フィードバックと機械回転速度フィードバックを検出し、
前記回転位相指令と前記機械回転位相フィードバックから位相偏差を検出し、前記回転速度指令と前記機械回転速度フィードバックから速度偏差を検出してトルク指令を演算してモータの同期制御を行なって、
前記集中制御装置の前記回転位相指令と回転速度指令に、前記モータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる同期駆動装置であって、
前記モータは前記ロータリエンコーダを付属し変速比1/M(モータ変速比Mは正の整数)の変速装置にて前記機械軸と連結され、
前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転位相1FB検出器を内蔵してモータ回転位相フィードバックを検出するものであって、
前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数2FB検出器を内蔵し、該モータ変速比回転回数2FB検出器は、前記モータ回転位相1FB検出器が出力するモータ回転位相フィードバックを入力してモータ変速比回転回数2フィードバックを出力し、
前記モータ変速比回転回数2FB検出器はモータが正転で運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバックを監視して1回転する毎に、前記モータ変速比回転回数2フィードバックが(モータ変速比M−1)のときはこれをカウントアップした値を0とし、それ以外のときは1ずつカウントアップするとともにこれを新たなモータ変速比回転回数2フィードバックとし、
前記モータ変速比回転回数2FB検出器はモータが逆転で運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバックを監視して1回転する毎に、前記モータ変速比回転回数2フィードバックが0のときはこれをカウントダウンした値を(モータ変速比M−1)とし、それ以外のときは1ずつカウントダウンするとともにこれを新たなモータ変速比回転回数2フィードバックとし、
モータ変速比Mは正の整数であって、0から(M−1)の範囲となるモータ変速比回転回数2フィードバックを検出する前記モータ変速比回転回数2FB検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置。
The synchronous drive device included in a drive system including a centralized control device and a plurality of synchronous drive devices, a motor, a rotary encoder, and a mechanical shaft,
The centralized control device generates a rotation phase command and a rotation speed command, and sends them to a plurality of previous synchronous driving devices,
In each of the plurality of synchronous drive devices, each individual synchronous drive device receives the rotational phase command and the rotational speed command from the centralized control device, and
The synchronous drive device detects machine rotation phase feedback and machine rotation speed feedback from the rotary encoder,
A phase deviation is detected from the rotation phase command and the machine rotation phase feedback, a speed deviation is detected from the rotation speed command and the machine rotation speed feedback, a torque command is calculated, and synchronous control of the motor is performed.
Wherein the rotational phase command and the rotation speed command of the centralized control device, the rotational speed and rotational phase of the machine shaft driven by said motor to a synchronous drive apparatus for accurately synchronized,
The motor said included a rotary encoder gear ratio 1 / M (motor gear ratio M is a positive integer) are connected to the mechanical axis in the transmission,
The synchronous drive device includes a motor rotation phase 1FB detector that receives an encoder signal output from the rotary encoder, and detects motor rotation phase feedback.
The synchronous drive device has a built-in motor speed ratio rotational speed 2FB detector, and the motor speed ratio rotational speed 2FB detector inputs a motor rotational phase feedback output from the motor rotational phase 1FB detector and rotates the motor speed ratio. Output 2 times feedback,
When the motor is operating in the normal rotation, the motor gear ratio rotation frequency 2FB detector monitors the motor rotation phase feedback and makes the motor gear ratio rotation frequency 2 feedback (motor speed ratio M -1), the counted up value is set to 0. In other cases, the value is incremented by 1 and this is set as a new motor speed ratio rotation number 2 feedback,
The motor speed ratio rotation number 2FB detector monitors the motor rotation phase feedback when the motor is operating in reverse, and whenever the motor speed ratio rotation number 2 feedback is 0, The counted down value is (motor speed ratio M-1), otherwise it is counted down by 1 and this is used as a new motor speed ratio rotation number 2 feedback,
The motor speed ratio M is a positive integer, and the motor speed ratio speed 2FB detector for detecting the motor speed ratio speed 2 feedback in the range of 0 to (M-1) is incorporated. Synchronous drive device.
前記同期駆動装置は不揮発性メモリを内蔵し電源がオンのとき、前記モータ回転位相フィードバックおよびモータ変速比回転回数2フィードバックを更新した後、それぞれバックアップ用モータ回転位相フィードバックおよびバックアップ用モータ変速比回転回数2フィードバックとして前記不揮発性メモリに記憶し、
前記同期駆動装置は電源が一旦オフとなり再び電源がオンとなったとき、
前記モータ回転位相1FB検出器は新たにモータ回転位相フィードバックを検出するとともに、
該モータ回転位相フィードバックと前記バックアップ用モータ回転位相フィードバックを比較して、
モータがモータ回転位相フィードバック最大値を越えて正転方向に回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数2フィードバックが(モータ変速比M−1)のときはこれを0とし、それ以外のときは1ずつカウントアップして1だけ正転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数2フィードバックとし、
モータがモータ回転位相フィードバック最小値、すなわち0を越えて逆転方向に回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数2フィードバックが0のときこれを(モータ変速比M−1)とし、それ以外は1ずつカウントダウンして1だけ逆転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数2フィードバックとし、
電源が一旦オフし再びオンとなっても、前記バックアップ用モータ変速比回転回数2フィードバックを補正してモータ変速比回転回数2フィードバックを正しく得ることを特徴とする請求項3に記載の同期駆動装置。
The synchronous drive device has a non-volatile memory and when the power is on, after updating the motor rotation phase feedback and the motor gear ratio rotation number 2 feedback, the backup motor rotation phase feedback and the backup motor gear ratio rotation frequency, respectively. 2 stored in the non-volatile memory as feedback,
When the synchronous drive device is turned off and then turned on again,
The motor rotation phase 1FB detector newly detects motor rotation phase feedback,
Comparing the motor rotation phase feedback and the backup motor rotation phase feedback,
When the motor is rotating in the forward direction exceeding the motor rotation phase feedback maximum value, when the backup motor speed ratio rotation frequency 2 feedback is (motor speed ratio M-1), this is set to 0. Otherwise, it is incremented by 1 and corrected to the number of revolutions advanced in the forward direction by 1, and this is used as a new motor speed ratio revolution number 2 feedback,
When the motor is rotating in the reverse direction exceeding the motor rotation phase feedback minimum value, that is, 0, when the backup motor speed ratio rotation frequency 2 feedback is 0, this is set as (motor speed ratio M-1), Otherwise, it is counted down by 1 and corrected to the number of revolutions advanced in the reverse direction by 1, and this is a new motor speed ratio revolution number 2 feedback,
4. The synchronous drive device according to claim 3, wherein even if the power is turned off and then turned on again, the backup motor speed ratio rotational speed 2 feedback is corrected to obtain the motor speed ratio rotational speed 2 feedback correctly. 5. .
集中制御装置と、複数台の同期駆動装置、モータ、ロータリエンコーダ及び機械軸とから構成される駆動システムに含まれる前記同期駆動装置であり、
前記集中制御装置は、回転位相指令と回転速度指令を生成しこれを複数台の前期同期駆動装置へ送出し、
該複数台の同期駆動装置においてそれぞれ個別の同期駆動装置は、前記集中制御装置から前記回転位相指令と回転速度指令を入力するとともに、
該同期駆動装置は、前記ロータリエンコーダから機械回転位相フィードバックと機械回転速度フィードバックを検出し、
前記回転位相指令と前記機械回転位相フィードバックから位相偏差を検出し、前記回転速度指令と前記機械回転速度フィードバックから速度偏差を検出してトルク指令を演算してモータの同期制御を行なって、
前記集中制御装置の前記回転位相指令と回転速度指令に、前記モータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる同期駆動装置であって、
前記モータは前記ロータリエンコーダを付属し変速比1/M(モータ変速比Mは正の整数)の変速装置にて前記機械軸と連結され、
前記ロータリエンコーダはモータ回転位相およびモータ回転回数を検出してエンコーダ信号として送出し、
前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転2FB検出器を内蔵して、モータ回転位相フィードバックおよびモータ回転回数フィードバックを検出するものであって、
前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数3FB検出器を内蔵し、
該モータ変速比回転回数3FB検出器は、前記モータ回転2FB検出器が出力するモータ回転回数フィードバックを入力してモータ変速比回転回数3フィードバックを出力し、
前記モータ変速比回転回数3FB検出器はモータ拡張回転回数フィードバックを内蔵し、モータが運転しているとき前記モータ回転回数フィードバックを監視して、
前記モータが正転で運転しているとき、前記モータ回転回数フィードバックがモータ回転回数フィードバック最大値から0に変化したとき、前記モータ拡張回転回数フィードバックが(モータ変速比M−1)のときはこれを0とし、それ以外のときは1ずつカウントアップし、
前記モータが逆転で運転しているとき、前記モータ回転回数フィードバックが0からモータ回転回数フィードバック最大値に変化したとき、前記モータ拡張回転回数フィードバックが0のときはこれを(モータ変速比M−1)とし、それ以外のときは1ずつカウントダウンし、
前記モータ変速比回転回数3FB検出器は、(前記モータ拡張回転回数フィードバック)に(モータ回転回数分解能)を乗じこれに前記モータ回転回数フィードバックを加えたものを、前記モータ変速比Mで除した余りをモータ変速比回転回数3フィードバックとして生成し、
0から(M−1)の範囲となる前記モータ変速比回転回数3フィードバックを検出する、前記モータ変速比回転回数3FB検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置。
The synchronous drive device included in a drive system including a centralized control device and a plurality of synchronous drive devices, a motor, a rotary encoder, and a mechanical shaft,
The centralized control device generates a rotation phase command and a rotation speed command, and sends them to a plurality of previous synchronous driving devices,
In each of the plurality of synchronous drive devices, each individual synchronous drive device receives the rotational phase command and the rotational speed command from the centralized control device, and
The synchronous drive device detects machine rotation phase feedback and machine rotation speed feedback from the rotary encoder,
A phase deviation is detected from the rotation phase command and the machine rotation phase feedback, a speed deviation is detected from the rotation speed command and the machine rotation speed feedback, a torque command is calculated, and synchronous control of the motor is performed.
Wherein the rotational phase command and the rotation speed command of the centralized control device, the rotational speed and rotational phase of the machine shaft driven by said motor to a synchronous drive apparatus for accurately synchronized,
The motor said included a rotary encoder gear ratio 1 / M (motor gear ratio M is a positive integer) are connected to the mechanical axis in the transmission,
The rotary encoder detects the motor rotation phase and the number of motor rotations and sends it as an encoder signal,
The synchronous drive device incorporates a motor rotation 2FB detector that receives an encoder signal output from the rotary encoder, and detects motor rotation phase feedback and motor rotation frequency feedback.
The synchronous drive device has a built-in motor speed ratio rotation speed 3FB detector,
The motor speed ratio rotation number 3FB detector inputs the motor rotation number feedback output from the motor rotation 2FB detector and outputs the motor speed ratio rotation number 3 feedback,
The motor speed ratio rotation number 3FB detector incorporates a motor expansion rotation number feedback, and monitors the motor rotation number feedback when the motor is operating,
When the motor is operating in the normal rotation, when the motor rotation frequency feedback changes from the maximum motor rotation frequency feedback value to 0, and when the motor expansion rotation frequency feedback is (motor speed ratio M-1), this Is set to 0, otherwise it is incremented by 1,
When the motor is operating in reverse rotation, when the motor rotation frequency feedback changes from 0 to the motor rotation frequency feedback maximum value, when the motor expansion rotation frequency feedback is 0, this is (motor speed ratio M-1). ), Otherwise it counts down by one,
The motor speed ratio rotation speed 3FB detector is obtained by multiplying (motor rotation speed feedback) by (motor rotation speed resolution) and adding the motor rotation speed feedback to the motor speed ratio M. Is generated as the feedback of the motor speed ratio rotation number 3 and
A synchronous drive apparatus comprising a built-in motor speed ratio rotation speed 3FB detector for detecting the motor speed ratio rotation speed 3 feedback in the range of 0 to (M-1).
前記同期駆動装置は機械回転位相1FB検出器を内蔵し、該機械回転位相1FB検出器は(モータ回転位相分解能)に(前記モータ変速比回転回数1フィードバック)、(前記モータ変速比回転回数2フィードバック)、または(前記モータ変速比回転回数3フィードバック)を乗じ、これに前記モータ回転位相フィードバックを加えて機械回転位相1フィードバックを生成し出力し、
変速比1/M(モータ変速比Mは正の整数)においてMがいかなるときであっても、機械軸の機械回転位相1フィードバックの検出を可能としたことを特徴とする請求項1、3または請求項5に記載の同期駆動装置。
The synchronous drive device has a built-in mechanical rotation phase 1 FB detector, and the mechanical rotation phase 1 FB detector is set to (motor rotation phase resolution) (the motor speed ratio rotation number 1 feedback) and (the motor speed ratio rotation number 2 feedback). ), Or (motor speed ratio rotation frequency 3 feedback), and the motor rotation phase feedback is added to this to generate and output a mechanical rotation phase 1 feedback,
4. The machine rotation phase 1 feedback of the machine shaft can be detected regardless of M at any speed ratio 1 / M (the motor speed ratio M is a positive integer). The synchronous drive device according to claim 5.
前記同期駆動装置は前記回転位相指令と回転速度指令を入力する回転位相速度指令検出器を内蔵して、回転位相指令および回転速度指令を検出し、
前記モータは前記ロータリエンコーダを付属して変速装置にて前記機械軸と連結され、
変速装置は変速比K/M(機械変速比Kおよびモータ変速比Mは正の整数)であって、該変速比K/MによりモータのM回転により機械軸はK回転するもので、
記集中制御装置は、共通回転位相指令の分解能がモータ回転位相フィードバック分解能に前記モータ変速比Mを乗じた値として生成し、共通回転速度指令はモータ回転速度フィードバックを前記モータ変速比Mで除した値として生成して、共通回転位相指令と共通回転速度指令による回転指令信号を送出し、
前記回転位相速度指令検出器は、前記回転指令信号を入力して共通回転位相指令と共通回転速度指令を分離して出力し、
前記同期駆動装置は機械回転位相指令検出器と機械回転速度指令検出器を内蔵し、
該機械回転位相指令検出器は、モータ回転位相分解能に前記変速比K/Mで除した値に等しい機械回転位相分解能を保持し、次に前記共通回転位相指令を該機械回転位相分解能で除した余りを機械回転位相指令として出力し、
前記機械回転速度指令検出器は、前記共通回転速度指令に機械変速比Kを乗じて機械回転速度指令として出力し、
前記集中制御装置が出力する共通回転位相指令と共通回転速度指令を入力し、変速比K/Mに対応した機械回転位相指令、機械回転速度指令を検出し、
前記同期駆動装置は前記モータ回転2FB検出器とモータ変速比回転回数3FB検出器に加え、機械回転位相2FB検出器と機械回転速度2FB検出器を内蔵し、
該モータ回転2FB検出器はモータ回転位相フィードバックおよびモータ回転回数フィードバックを検出し、
前記モータ変速比回転回数3FB検出器は該モータ回転回数フィードバックを入力して前記モータ変速比回転回数3フィードバックを出力し、
前記機械回転位相2FB検出器は第1ステップとして、(モータ回転位相分解能)に該モータ変速比回転回数3フィードバックを乗じ、これに前記モータ回転位相フィードバックを加えて機械回転位相1フィードバックを生成し、
次に第2ステップとして、該機械回転位相1フィードバックを機械回転位相指令分解能(モータ回転位相分解能に逆変速比M/Kを乗じた値)で除した余りを機械回転位相2フィードバックとして生成し出力し、
前記機械回転速度2FB検出器は、前記モータ回転速度フィードバックに前記変速比K/Mを乗じた値を機械回転速度2フィードバックとして生成し出力し、
前記変速比K/MにおいてKおよびMがいかなるときであっても、機械軸の回転位相である機械回転位相2フィードバックと機械軸の回転速度である機械回転速度2フィードバックの検出を行い、
前記機械回転位相指令は該機械回転位相2フィードバックと、および前記機械回転速度指令は該機械回転速度2フィードバックと演算を行って、機械軸の同期制御を可能とする請求項5に記載の同期駆動装置
The synchronous drive device has a built-in rotation phase speed command detector for inputting the rotation phase command and the rotation speed command, detects the rotation phase command and the rotation speed command,
The motor is connected to the mechanical axis in the transmission comes the rotary encoder,
The transmission speed change ratio K / M (mechanical transmission ratio K and the motor speed ratio M is a positive integer) a mechanical axis by M the rotation of the motor by the speed-change ratio K / M intended to K rotating,
Before SL centralized controller, common rotational resolution of the phase command is generated as a value obtained by multiplying the motor speed ratio M to the motor rotation phase feedback resolution, common rotational speed command dividing the motor rotational speed feedback by the motor speed ratio M A rotation command signal based on a common rotation phase command and a common rotation speed command,
The rotational phase speed command detector is configured to input the rotation command signal and separate and output a common rotational phase command and a common rotational speed command,
The synchronous drive device incorporates a machine rotation phase command detector and a machine rotation speed command detector,
The machine rotation phase command detector holds a machine rotation phase resolution equal to a value obtained by dividing the motor rotation phase resolution by the gear ratio K / M, and then divides the common rotation phase command by the machine rotation phase resolution. The remainder is output as a machine rotation phase command,
The mechanical rotational speed command detector multiplies the common rotational speed command by a mechanical speed ratio K and outputs the result as a mechanical rotational speed command,
The common rotation phase command and the common rotation speed command output from the central control device are input, and the machine rotation phase command and the machine rotation speed command corresponding to the gear ratio K / M are detected,
In addition to the motor rotation 2FB detector and the motor speed ratio rotation frequency 3FB detector, the synchronous drive device includes a mechanical rotation phase 2FB detector and a mechanical rotation speed 2FB detector.
The motor rotation 2FB detector detects motor rotation phase feedback and motor rotation frequency feedback,
The motor speed ratio rotation number 3FB detector inputs the motor rotation number feedback and outputs the motor speed ratio rotation number 3 feedback;
The mechanical rotational phase 2FB detector, as a first step, multiplies (motor rotational phase resolution) by the motor speed ratio rotational frequency 3 feedback, and adds the motor rotational phase feedback to this to generate mechanical rotational phase 1 feedback,
Next, as a second step, the remainder obtained by dividing the machine rotation phase 1 feedback by the machine rotation phase command resolution (the value obtained by multiplying the motor rotation phase resolution by the reverse transmission ratio M / K) is generated and output as the machine rotation phase 2 feedback. And
The mechanical rotational speed 2FB detector generates and outputs a value obtained by multiplying the motor rotational speed feedback by the gear ratio K / M as mechanical rotational speed 2 feedback,
The machine rotation phase 2 feedback that is the rotation phase of the machine shaft and the machine rotation speed 2 feedback that is the rotation speed of the machine shaft are detected regardless of what K and M are in the gear ratio K / M.
6. The synchronous drive according to claim 5, wherein said machine rotation phase command is operated with said machine rotation phase 2 feedback, and said machine rotation speed command is operated with said machine rotation speed 2 feedback to enable synchronous control of the machine axis. Equipment .
前記集中制御装置と、複数組の前記同期駆動装置、モータ、変速装置および機械軸を備えた駆動システムであって、
複数台の前記変速装置のそれぞれの変速比は、Ka/Ma、Kb/Mb(Ka、Ma、Kb、Mbはそれぞれ正の整数)と異なる場合でも、
前記同期駆動装置は、前記機械回転位相指令検出器、機械回転速度指令検出器、機械回転位相2FB検出器、および機械回転速度2FB検出器を内蔵し、
前記機械回転位相指令、前記機械回転速度指令、機械回転位相2フィードバック、および前記機械回転速度2フィードバックを検出して演算制御を行って、
前記変速装置の変速比が異なるときも、前記集中制御装置が出力する前記回転位相指令と回転速度指令に追従して、複数台の機械軸の同期制御を実現することを特徴とする請求項7に記載の同期駆動装置。
A drive system comprising the centralized control device and a plurality of sets of the synchronous drive device, a motor, a transmission, and a mechanical shaft,
Even when the gear ratios of the plurality of transmissions are different from Ka / Ma and Kb / Mb (Ka, Ma, Kb, and Mb are positive integers),
The synchronous drive device includes the mechanical rotation phase command detector, the mechanical rotation speed command detector, the mechanical rotation phase 2FB detector, and the mechanical rotation speed 2FB detector,
The machine rotation phase command, the machine rotation speed command, the machine rotation phase 2 feedback, and the machine rotation speed 2 feedback are detected to perform arithmetic control.
Wherein even when the gear ratio of the transmission are different, in accordance with the rotation speed command and the rotational phase command said centralized control unit outputs, according to claim 7, characterized in that to realize a synchronous control of a plurality of machine axes The synchronous drive device described in 1.
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