JPH0297975A - 直線駆動装置 - Google Patents
直線駆動装置Info
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- JPH0297975A JPH0297975A JP25065788A JP25065788A JPH0297975A JP H0297975 A JPH0297975 A JP H0297975A JP 25065788 A JP25065788 A JP 25065788A JP 25065788 A JP25065788 A JP 25065788A JP H0297975 A JPH0297975 A JP H0297975A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 241001415801 Sulidae Species 0.000 description 1
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Landscapes
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は例えば電子複写機に使用される直線駆動装置に
関する。
関する。
〈従来の技術〉
従来の直線駆動装置について説明する。複写用光学機構
を載置する移動物体の端部には、移動方向にむけて配置
されたシャフトに対応する軸受けが設けられており、シ
ャフトに沿って摺動自在にされた移動物体をリニアモー
タにより交互に駆動するようになってし）る。このリニ
アモータの島区動制御を行うのは、所謂ソフトウェアサ
ーボと称せられるマイクロコンピュータを主構成とする
駆動制御回路で、移動物体のストローク位置の検出には
移動物体のシャフト側に配置されたリニアエンコーダが
使用されている。なお、移動物体を駆動するりニアモー
タ以外の駆動装置としては、ワイヤ・ブーり機構と回転
モータとを組み合わせた機構がある。しかし回転モータ
の駆動力が移動物体に対して直接ではなく、ワイヤ・ブ
ーり機構を介して伝達されるが故に、移動物体を高速高
精度で位置決め制御する場合には適当でなく、上記した
ようにリニアモータを使用した駆動装置を使用せざるを
得ない。
を載置する移動物体の端部には、移動方向にむけて配置
されたシャフトに対応する軸受けが設けられており、シ
ャフトに沿って摺動自在にされた移動物体をリニアモー
タにより交互に駆動するようになってし）る。このリニ
アモータの島区動制御を行うのは、所謂ソフトウェアサ
ーボと称せられるマイクロコンピュータを主構成とする
駆動制御回路で、移動物体のストローク位置の検出には
移動物体のシャフト側に配置されたリニアエンコーダが
使用されている。なお、移動物体を駆動するりニアモー
タ以外の駆動装置としては、ワイヤ・ブーり機構と回転
モータとを組み合わせた機構がある。しかし回転モータ
の駆動力が移動物体に対して直接ではなく、ワイヤ・ブ
ーり機構を介して伝達されるが故に、移動物体を高速高
精度で位置決め制御する場合には適当でなく、上記した
ようにリニアモータを使用した駆動装置を使用せざるを
得ない。
〈発明が解決しようとする課題〉
従来の直線駆動装置では、移動物体がこの片側に位置す
る一本のシャフトにより移動規制されている構造となっ
ているので、移動物体がこの両側に位置する二本のシャ
フトにより移動規制されている構造のものと比較すると
、シャフト、軸受けの周りの加工が轟かに簡単になると
いうメリットがある。だが、このようなガイド構造のも
のでは、小さいながらも存在するシャフトと軸受けの隙
間によって移動物体の動的安定性が悪いという欠点があ
る。しかもリニアモータによって磁気浮上した状態で移
動物体は駆動されることになることから、駆動力Ｇこ対
抗する負荷はシャフトの摺動負荷のみとなって非常に軽
く、移動物体に振動が発生し、安定した駆動を実現でき
ない結果となっている。特に、移動物体を高速高精度で
位置決め制御する場合には、上記した欠点は非常に大き
な障害となる。
る一本のシャフトにより移動規制されている構造となっ
ているので、移動物体がこの両側に位置する二本のシャ
フトにより移動規制されている構造のものと比較すると
、シャフト、軸受けの周りの加工が轟かに簡単になると
いうメリットがある。だが、このようなガイド構造のも
のでは、小さいながらも存在するシャフトと軸受けの隙
間によって移動物体の動的安定性が悪いという欠点があ
る。しかもリニアモータによって磁気浮上した状態で移
動物体は駆動されることになることから、駆動力Ｇこ対
抗する負荷はシャフトの摺動負荷のみとなって非常に軽
く、移動物体に振動が発生し、安定した駆動を実現でき
ない結果となっている。特に、移動物体を高速高精度で
位置決め制御する場合には、上記した欠点は非常に大き
な障害となる。
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、この
ようなガイド構造のものであっても移動物体を安定して
駆動することができる直線駆動装置を提供することを目
的とする。
ようなガイド構造のものであっても移動物体を安定して
駆動することができる直線駆動装置を提供することを目
的とする。
〈課題を解決するための手段〉
本発明にかかる直線駆動装置は、長尺状の移動物体を幅
方向に交互に駆動する駆動機構と、前記移動物体の一端
部を摺動自在に移動規制するガイド部材と、前記移動物
体のストローク位置を検出するリニアエンコーダと、リ
ニアエンコーダの検出データと設定入力された指令デー
タとを比較しこの比較結果に基づいて前記駆動機構をフ
ィードバック制御する駆動制御部とを備えており、前記
リニアエンコーダを反ガイド部材側に配置しである。
方向に交互に駆動する駆動機構と、前記移動物体の一端
部を摺動自在に移動規制するガイド部材と、前記移動物
体のストローク位置を検出するリニアエンコーダと、リ
ニアエンコーダの検出データと設定入力された指令デー
タとを比較しこの比較結果に基づいて前記駆動機構をフ
ィードバック制御する駆動制御部とを備えており、前記
リニアエンコーダを反ガイド部材側に配置しである。
く作用〉
駆動時に反ガイド部材側における移動物体の先端部が振
動しても、リニアエンコーダの検出結果には、移動物体
の振動の度合いがデータとして含まれていることから、
駆動制御部によって駆動機構がフィードバック制御され
る過程で移動物体の振動は打ち消される。
動しても、リニアエンコーダの検出結果には、移動物体
の振動の度合いがデータとして含まれていることから、
駆動制御部によって駆動機構がフィードバック制御され
る過程で移動物体の振動は打ち消される。
〈実施例〉
以下、本発明にかかる直線駆動装置の一実施例を図面を
参照して説明する。第１図は直線駆動装置の斜視図、第
２図は直線駆動装置の要部平面図、第３図は移動物体の
各部の振動を説明するための図である。
参照して説明する。第１図は直線駆動装置の斜視図、第
２図は直線駆動装置の要部平面図、第３図は移動物体の
各部の振動を説明するための図である。
ここに掲げる直線駆動装置は、複写機の光学機構を載置
するための移動台１０ （移動物体に相当する）を図中
示すＸ方向に交互に駆動させる装置である。以下、各構
成部について詳しく説明する。
するための移動台１０ （移動物体に相当する）を図中
示すＸ方向に交互に駆動させる装置である。以下、各構
成部について詳しく説明する。
移動台１０は底板ａの両側における側壁すと側壁Ｃに挟
まれた位置に配置されており、移動台１０の端部には、
２個のアングル部材３１を介して側壁すに固着されたシ
ャフト３０ （ガイド部材に相当する）に対応する軸受
け１１が設けられている。移動台１０における側壁Ｃに
対向する面には、後述するリニアエンコーダ４０の一構
成部である可動側読み取りユニット４１が取り付けられ
ており、一方、側壁すに対向する面には、駆動機構２０
の一構成部たる可動子２２が取り付けられている。なお
、図中６０は側壁Ｃに固着されているしアングル部材で
あり、移動台１０の先端部下端面を摺動自在に支持する
役目を果たす。
まれた位置に配置されており、移動台１０の端部には、
２個のアングル部材３１を介して側壁すに固着されたシ
ャフト３０ （ガイド部材に相当する）に対応する軸受
け１１が設けられている。移動台１０における側壁Ｃに
対向する面には、後述するリニアエンコーダ４０の一構
成部である可動側読み取りユニット４１が取り付けられ
ており、一方、側壁すに対向する面には、駆動機構２０
の一構成部たる可動子２２が取り付けられている。なお
、図中６０は側壁Ｃに固着されているしアングル部材で
あり、移動台１０の先端部下端面を摺動自在に支持する
役目を果たす。
駆動機構２０は三相ブラシレスリニアモータであって、
上記したように移動台１０に固着された固定子継鉄板と
三相巻線を有する可動子２２と、側壁すに固着された可
動子継鉄板と複数枚の永久磁石を有する固定子２１とを
備えており、後述する駆動制御部５０から可動子２２の
三相巻線に三相駆動電流が供給されると、これに応じた
推進力が発生し移動台１０をＸ方向に交互に駆動するよ
うな構成となっている。そしてこの移動台１０のストロ
ーク位置をデータとして駆動制御部５０に与えるのがリ
ニアエンコーダ４０である。
上記したように移動台１０に固着された固定子継鉄板と
三相巻線を有する可動子２２と、側壁すに固着された可
動子継鉄板と複数枚の永久磁石を有する固定子２１とを
備えており、後述する駆動制御部５０から可動子２２の
三相巻線に三相駆動電流が供給されると、これに応じた
推進力が発生し移動台１０をＸ方向に交互に駆動するよ
うな構成となっている。そしてこの移動台１０のストロ
ーク位置をデータとして駆動制御部５０に与えるのがリ
ニアエンコーダ４０である。
リニアエンコーダ４０は光反射形リニアエンコーダであ
って、側壁Ｃに固着された白黒パターンである固定子ス
ケール４２と、上記のように移動台１０に固着された受
・発光素子等を有する可動側読み取りュニッ１−４１と
を備えており、可動側読み取りユニット４１の発光素子
から発せられた光を固定子スケール４２にて反射させて
受光素子に導くとともに、移動台ｌＯのストローク位置
に応じたパルス信号を生成して駆動制御部５０に出力す
るような基本構成となっている。
って、側壁Ｃに固着された白黒パターンである固定子ス
ケール４２と、上記のように移動台１０に固着された受
・発光素子等を有する可動側読み取りュニッ１−４１と
を備えており、可動側読み取りユニット４１の発光素子
から発せられた光を固定子スケール４２にて反射させて
受光素子に導くとともに、移動台ｌＯのストローク位置
に応じたパルス信号を生成して駆動制御部５０に出力す
るような基本構成となっている。
駆動制御部５０は、所謂ソフトウェアサーボと称せられ
るマイクロコンピュータを主構成とする回路であって、
リニアエンコーダ４０にて検出された移動台１０のスト
ローク位置のデータと予め設定入力された移動台１０の
移動指令データとを比較するとともに、この比較結果に
応じた三相駆動電流を生成して駆動機構２０に発生させ
る推進力の大きさを逐次制御するような基本構成となっ
ている。
るマイクロコンピュータを主構成とする回路であって、
リニアエンコーダ４０にて検出された移動台１０のスト
ローク位置のデータと予め設定入力された移動台１０の
移動指令データとを比較するとともに、この比較結果に
応じた三相駆動電流を生成して駆動機構２０に発生させ
る推進力の大きさを逐次制御するような基本構成となっ
ている。
このように−本のシャフト３０により移動台１０を移動
規制するような形式が採られた直線駆動装置においては
、シャフト３０、軸受け１１等の加工精度の面でメリッ
トを得られるものの、移動台１０の動的安定性が悪いの
が欠点なのであるが、本案の直線駆動装置では、移動台
１０を駆動制御する過程でこれに発生する振動等を極力
抑えることができる。
規制するような形式が採られた直線駆動装置においては
、シャフト３０、軸受け１１等の加工精度の面でメリッ
トを得られるものの、移動台１０の動的安定性が悪いの
が欠点なのであるが、本案の直線駆動装置では、移動台
１０を駆動制御する過程でこれに発生する振動等を極力
抑えることができる。
以下、この原理について第３図を参照して説明する。
シャフト３０と軸受け１１との間には小さいながらも隙
間が存在することにより、移動台ＩＯがＸ方向に交互に
駆動される過程で、移動台１０には図中Ｚ軸方向を軸と
したＰ１方向に回転が生じ移動台ｌＯに振動が発生する
。また、所定長さを有する移動台１０の中でも、固定子
２２が設けられている部分と可動側読み取りユニット４
１が設けられている部分とに夫々発生する振れ量は、図
中示すように前者はｄθＢで後者はｄθＡであり、軸受
け１１からの距離が異なることから、前者に比べて後者
の方が溝かに大きい。なお、図中で軸受け１１から可動
側読み取りュニッ）４１までの距離をＬａとし、軸受け
１１から固定子２２までの距離をＬｂとしている。
間が存在することにより、移動台ＩＯがＸ方向に交互に
駆動される過程で、移動台１０には図中Ｚ軸方向を軸と
したＰ１方向に回転が生じ移動台ｌＯに振動が発生する
。また、所定長さを有する移動台１０の中でも、固定子
２２が設けられている部分と可動側読み取りユニット４
１が設けられている部分とに夫々発生する振れ量は、図
中示すように前者はｄθＢで後者はｄθＡであり、軸受
け１１からの距離が異なることから、前者に比べて後者
の方が溝かに大きい。なお、図中で軸受け１１から可動
側読み取りュニッ）４１までの距離をＬａとし、軸受け
１１から固定子２２までの距離をＬｂとしている。
しかしながら、リニアエンコーダ４０が検出するデータ
の中には、移動台１０のストローク位置ばかりでなく、
振動が一番ひどい部分の移動台１０の振れ量ｄθＡをも
含んでいるので、これが駆動制御部５０にて負帰還され
ることにより、駆動される過程で発生する移動台１０の
振動は速やかに収束することになり、ここに駆動機構２
０としてリニアモータを使用したものであっても安定し
た移動台ＩＯの駆動が実現されることになる。しかもリ
ニアエンコーダ４０の取付は位置の設計変更だけで良い
のでコストの面でのメリットがある。それ故、複写機の
高速高性能化と低コストを共に図る上で大きな意義があ
る。
の中には、移動台１０のストローク位置ばかりでなく、
振動が一番ひどい部分の移動台１０の振れ量ｄθＡをも
含んでいるので、これが駆動制御部５０にて負帰還され
ることにより、駆動される過程で発生する移動台１０の
振動は速やかに収束することになり、ここに駆動機構２
０としてリニアモータを使用したものであっても安定し
た移動台ＩＯの駆動が実現されることになる。しかもリ
ニアエンコーダ４０の取付は位置の設計変更だけで良い
のでコストの面でのメリットがある。それ故、複写機の
高速高性能化と低コストを共に図る上で大きな意義があ
る。
なお、本発明にかかる直線駆動装置は上記した複写機だ
けの適用に限定されないことは勿論、駆動機構とガイド
部材としては、例えば回転モータに連結されたボール螺
子機構により移動物体を交互に駆動させるような形態を
採っても良い。またリニアエンコーダとしては磁気式の
ものでも構わず、この取付は位置についても、移動物体
の反ガイド部材側に対向する限りはどのような箇所でも
良い。
けの適用に限定されないことは勿論、駆動機構とガイド
部材としては、例えば回転モータに連結されたボール螺
子機構により移動物体を交互に駆動させるような形態を
採っても良い。またリニアエンコーダとしては磁気式の
ものでも構わず、この取付は位置についても、移動物体
の反ガイド部材側に対向する限りはどのような箇所でも
良い。
〈発明の効果〉
以上、本発明にかかる直線駆動装置による場合には、移
動物体の各部に発生する振動の中でも、一番大きい振動
のデータがリニアエンコーダにより検出され得るような
構成となっているので、駆動制御される際に発生する移
動物体の振動は速やかに収束し、移動物体を安定に駆動
することができる。しかもリニアエンコーダの取付は位
置だけを変えるだけで良いのでコスト面のメリットがあ
る。それ故、装置の高速高精度化とコスＩ・ダウンを共
に図る上で大きな意義がある。
動物体の各部に発生する振動の中でも、一番大きい振動
のデータがリニアエンコーダにより検出され得るような
構成となっているので、駆動制御される際に発生する移
動物体の振動は速やかに収束し、移動物体を安定に駆動
することができる。しかもリニアエンコーダの取付は位
置だけを変えるだけで良いのでコスト面のメリットがあ
る。それ故、装置の高速高精度化とコスＩ・ダウンを共
に図る上で大きな意義がある。
第１図から第３図にかけては本発明にかかる直線駆動装
置の一実施例を説明するための図であって、第１図は直
線駆動装置の斜視図、第２図は直線駆動装置の要部平面
図、第３図は移動物体の各部の振動を説明するための図
である。 １０・・・移動台 ２０・・・駆動機構 ３０・・・シャフト ４０・・・リニアエンコーダ ５０・・・駆動制御部 特許出願人 シャープ株式会社
置の一実施例を説明するための図であって、第１図は直
線駆動装置の斜視図、第２図は直線駆動装置の要部平面
図、第３図は移動物体の各部の振動を説明するための図
である。 １０・・・移動台 ２０・・・駆動機構 ３０・・・シャフト ４０・・・リニアエンコーダ ５０・・・駆動制御部 特許出願人 シャープ株式会社
Claims (1)
- （１）長尺状の移動物体を幅方向に交互に駆動する駆動
機構と、前記移動物体の一端部を摺動自在に移動規制す
るガイド部材と、前記移動物体のストローク位置を検出
するリニアエンコーダと、リニアエンコーダの検出デー
タと設定入力された指令データとを比較しこの比較結果
に基づいて前記駆動機構をフィードバック制御する駆動
制御部とを備える直線駆動装置において、前記リニアエ
ンコーダを反ガイド部材側に配置してあることを特徴と
する直線駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25065788A JPH0297975A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 直線駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25065788A JPH0297975A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 直線駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0297975A true JPH0297975A (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=17211110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25065788A Pending JPH0297975A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 直線駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0297975A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5379095A (en) * | 1991-06-18 | 1995-01-03 | Matsushita Graphic Communication Systems, Inc. | Image reading apparatus with the optical reading units and photoelectric conversion device mounted on a common guide member |
-
1988
- 1988-10-04 JP JP25065788A patent/JPH0297975A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5379095A (en) * | 1991-06-18 | 1995-01-03 | Matsushita Graphic Communication Systems, Inc. | Image reading apparatus with the optical reading units and photoelectric conversion device mounted on a common guide member |
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