JPH0340195A - 自動販売機のモータ制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動販売機で使用される直流モータの制御装置
に関するものである。

従来の技術 カップに原料を投入し、次にカップに熱湯を注ぐ調理工
程を採用しているカップ式自動販売機では、スクリュー
フィーダによる原料槽からの原料の切り出しに、直流モ
ータが動力源として使用されている。また、カップを商
品取出口に直接払い出さずに、カップデイスペンサのカ
ップ払い出し位置でロボットハンドが待機していて、払
い出されたカップをロボットハンドで受は取って、原料
の投入を受ける第１の位置と熱湯の注入を受ける第２の
位置および商品払出口に臨む第３の位置とにカップを順
にハンドリングするカップ式自動販売機においても、ロ
ボットハンドの駆動に直流モータが使用されている。

第６図はロボットハンドの直流モータに接続されている
従来のモータ制御装置を示す。制御対象となる直流モー
タＭの電源回路には、直列に第１のスイッチング素子１
を介装し、直流モータＭの電源回路に並列に第２のスイ
ッチング素子２が接続されている。直流モータＭの出力
軸３には、スリット板４とこのスリット板４のスリット
の通過を検出するフォトインタラプタ５とで構成された
パルス発生器６が取り付けられている。パルス発生器６
がスリットを検出するたびに発生するパルス信号Ｐはカ
ウンタ７で計数される。直流モータＭで駆動されるロボ
ットハンド８の目標位置に応じて設定された目標値Ｎ。

とカウンタ７の時々の計数値Ｎ８とは、第１の比較部９
で比較される。

第１．第２のスイッチング素子１，２は第１の比較部９
の比較結果に応じて制御部ｌＯが次のように制御する。

制御部１０は、運転開始時に第１のスイッチング素子１
を“オン”〔第７図（ｂ）を参照コシ、第２のスイッチ
ング素子２を“オフ”状態〔第７図（Ｃ）を参照〕とす
る。これによって、直流モータＭの電源回路に通電され
て直流モータＭが回転し、ロボットハンド８が目的地に
向かって移動を開始する。これにともなってスリット板
４が回転してカウンタ７の計数値が第７図（ａ）に示す
ように単調増加する。ロボットハンド８が目的地に到着
したときに第１の比較部９が“Ｎ　ｓ　＞　Ｎ　。

を検出して、制御部ＩＯが第１のスイッチング素子１を
″オフ”して第２のスイッチング素子２を“オン”状態
に切り換えて制動を掛けてロボットハンド８を目的地の
近傍で停止させる。第７図（ｄ）はロボットハンド８の
移動速度の変化をあられしており、第２のスイッチング
素子２の“′オン”による制動によって移動速度が遅く
なって停止していることが分かる。

発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、第２のスイッチング素子２
で制動を掛けることによってロボットハンド８を迅速に
停止させることができるが、第７図（ｄ）に示すように
慣性によるオーノく−ライドが発生して正確に目的地で
ロボットハンド８を停止させることができない。

これは原料払い出し用の直流モータであった場合には、
原料の払い出し過ぎになる。

本発明は制御対象の直流モータの回転量をより正確に目
標量に近付けることができるモータ制御装置を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明のモータ制御装置は、制御対象となる直流モータ
の電源回路に直列に第１のスイッチング素子を介装し、
直流モータの電源回路に並列に第５ ２のスイッチング素子を接続し、前記直流モータの出力
軸にパルス発生器を取り付けて、目標値と前記パルス発
生器の発生パルス数を比較して前記第１．第２のスイッ
チング素子を制御するとともに、前記目標値と前記パル
ス発生器の発生パルス数を比較する第１の比較部を設け
、前記パルス発生器の発生パルス数と前記目標値よりも
少ない値の停止前設定値とを比較する第２の比較部を設
け、第２の比較部が一致を検出したタイミングに計時を
開始し、第１の比較部が一致を検出するたびにリセット
されるタイマーを設け、第２の比較部が一致を検出する
までは第１のスイッチング素子をオン、第２のスイッチ
ング素子をオフ状態とし、第２の比較部が一致を検出し
たときから第１の比較部が一致を検出するまでの期間に
わたって第１゜第２のスイッチング素子をオフ状態とし
、第１の比較部が一致を検出したときから第１のスイッ
チング素子をオフ、第２のスイッチング素子をオン状態
とし、タイマーが規定時間の経過を検出したタイミング
に第１の比較部が一致を検出していな６一 い場合に、第１の比較部が一致を検出するまで第１のス
イッチング素子を再びオン状態にセットする制御部とを
設けたことを特徴とする。

作用 この構成によると、直流モータの出力軸に取り付けられ
たパルス発生器の発生パルス数が停止前設定値に達する
まで、前記直流モータに通電し、通電を終了してから直
流モータが慣性で回転する。

直流モータが慣性回転して前記パルス発生器の発生パル
ス数が目標値に達すると、直流モータに回生制動が掛け
られて、直流モータの慣性回転速度が急激に低下して回
転が停止する。

また、第２の比較部が一致を検出して第１のスイッチン
グ素子をオフして慣性回転中に規定よりも早期に回転が
停止した場合が発生しても、この場合にはタイマーが規
定時間の経過を検出して、制御部を介して第１のスイッ
チング素子を自動的にオン状態に戻して回転させ、第２
のスイッチング素子で同様に回生制動を掛けて回転を停
止させる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図に基づいて説
明する。なお、従来例を示す第６図、第７図と同様の作
用を成すものには、同一の符号を付けて説明する。

第３図は本発明のモータ制御装置の基本構成を示す。こ
れは、制御部ＩＯの構成の変更と第２の比較部１１が追
加されている点とが第６図に示したものとは異なる。

第２の比較部１１では、目標値Ｎ。とこの目標値Ｎｏよ
りも少ない値の停止前設定値Ｎ。０とが比較される。第
１．第２の比較部９，１１の出力に基づいて第１．第２
のスイッチング素子１，２を制御する制御部ＩＯは、次
のように構成されている。第１のスイッチング素子１〔
第４図（ｂ）参照〕は制御部１０で制御されて、第２の
比較部１１が“Ｎ８＞　Ｎ　ｏ　ｏ”を検出したときに
“オンｎから“オフｎ状態に反転して直流モータＭへの
通電を終了する。

第２のスイッチング素子２〔第４図（Ｃ）参照〕は第１
の比較部９が”’　Ｎ　ｓ　＞　Ｎ　ｏ　””を検出し
たときに゛オフ”から“オン゛′状態に反転して直流モ
ータＭに回生制動を掛ける。

このように構成したため、停止前設定値Ｎ。０を直流モ
ータＭおよび負荷の特性に合わせて設定しておくことに
よって、第４図（ｄ）に示すように直流モータＭの慣性
回転の速度は、第１の比較部９が”Ｎｓ＞Ｎｏ”を検出
したときには充分に減速されて速度Ｖ。になっており、
この状態で第２のスイッチング素子２を″オンパ状態に
して回生制動を直流モータＭに掛けることによって、第
４図（ｄ）に破線で示した従来の制御特性に比べて迅速
に回転速度をパゼロ”にすることができ、従来に比べて
オーバーライドの量を減少させてロボットハンド８をよ
り正確に目的地に近付けて停止させることができる。

しかし、直流モータＭの経年変化などが発生した場合に
は、第５図に示すように慣性回転が早期に停止してしま
って、ロボットハンド８が目的地に到達しない状態に陥
ることがある。第５図においてＮｔは“’　Ｎ　ｏ　ｏ
　＜　Ｎ　ｔ　＜　Ｎ。゛であって、慣性−〇一 回転が停止したときのカウンタ７の計数値である。

このような事態を回避できるように本発明のモータ制御
装置は次のように構成されている。

第１図は本発明のモータ制御装置を示し、制御部ＩＯの
構成とタイマー１２が追加されている点とが第３図に示
したものとは異なっている。

タイマー１２は、第２の比較部１１が一致を検出したタ
イミングに計時を開始し、第１の比較部９が一致を検出
するタイミングにリセットされるように構成されており
、制御部ＩＯは、タイマー１２が規定時間Ｔの経過を検
出したタイミングＴＮに第１の比較部９が一致を検出し
ていない場合に、第１のスイッチング素子１を第２図に
示すように再びオン状態にセットし、第１の比較部９が
一致を検出すると第１のスイッチング素子１をオフ状態
にする。これに続いて、集２のスイッチング素子２をオ
ンさせて回生制動を直流モータＭに掛けて、ロボットハ
ンド８を目的地の近傍位置で停止させている。なお、タ
イマー１２が規定時間Ｔの経過を検出するよりも先に第
１の比較部９が一致を検出１０− した場合の制御部１０の動作は、第３図に示した基本構
成と同じであるので、ここでの説明を省く。

このように、直流モータＭの経年変化などが発生して慣
性回転が早期に停止してしまった場合にも、自動的に直
流モータＭを再起動してロボットハンド８を目的地の近
傍で止めることができる。

上記の実施例の停止前設定値Ｎ。０は、絶対量で設定し
てもよいがこの場合には目的地の変更に応じてこのＮ。

０もその都度に変更することが必要になるが、直流モー
タＭおよび負荷の特性に応じた値ｎを前記目標値Ｎ。か
ら差し引いてＮ。０を計算するように構成した場合には
、目的地の変更にともなってＮ。を設定変更するだけで
済む。

上記の実施例ではロボットハンド８を直流モータＭで駆
動する場合を例に挙げて説明したが、原料払い出し用の
直流モータを制御する場合も同様であり、本発明のモー
タ制御装置を採用することによって、原料の払い出し量
をより正確に目標量に近付けることができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、目標値と制御対象となる
直流モータの出力軸に取り付けられたパルス発生器の発
生パルス数を比較する第１の比較部を設け、前記パルス
発生器の発生パルス数と前記目標値よりも少ない値の停
止前設定値とを比較する第２の比較部を設け、この第１
．第２の比較部の出力に基づいて、制御対象となる直流
モータの電源回路に直列に介装された第１のスイッチン
グ素子を第２の比較部が一致を検出するまで“′オン”
状態にし、直流モータの電源回路に並列接続された第２
のスイッチング素子を、第１の比較部が一致を検出した
ときから″オン″状態にする制御部を設けたため、第２
のスイッチング素子を″オン゛°状態にして回生制動を
掛ける際の直流モータの回転速度を充分に減速しておく
ことができ、直流モータで駆動されている負荷のオーバ
ーライド量を低減することができる。

さらに、第２の比較部が一致を検出したタイミングに計
時を開始し、第１の比較部が一致を検出するたびにリセ
ットされるタイマーを設け、制御部を、タイマーが規定
時間の経過を検出したタイミングに第１の比較部が一致
を検出していない場合に、第１の比較部が一致を検出す
るまで第１のスイッチング素子を再びオン状態にセット
するように構成したため、直流モータに経年変化などが
発生して、第１のスイッチング素子をオフ状態にしたと
きの慣性回転が早期に停止してしまった場合にも、自動
的に直流モータを再起動して、負荷を目的地の近傍で止
めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモータ制御装置の一実施例の構成図、
第２図は同装置の要部波形図、第３図は本発明のモータ
制御装置の基本構成図、第４図は動装置の要部波形図、
第５図は直流モータに経年変化が発生した場合の慣性回
転速度の波形図、第６図は従来のモータ制御装置の構成
図、第７図は従来装置の要部波形図である。 Ｍ・・・直流モータ、１・・・第１のスイッチング素子
、２・・・第２のスイッチング素子、６・・・パルス発
生器、８・・・ロボットハンド〔制御対象〕、９・・・
第１の比１３− 軟部、 ＩＯ・・・制御部、 １１・・・第２の制御部、 １２・・・タイ マー、Ｎｏ・・・目標値、Ｎｏ。・・・停止前設定値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、制御対象となる直流モータの電源回路に直列に第１
   のスイッチング素子を介装し、直流モータの電源回路に
   並列に第２のスイッチング素子を接続し、前記直流モー
   タの出力軸にパルス発生器を取り付けて、目標値と前記
   パルス発生器の発生パルス数を比較して前記第１、第２
   のスイッチング素子を制御するとともに、前記目標値と
   前記パルス発生器の発生パルス数を比較する第１の比較
   部を設け、前記パルス発生器の発生パルス数と前記目標
   値よりも少ない値の停止前設定値とを比較する第２の比
   較部を設け、第２の比較部が一致を検出したタイミング
   に計時を開始し、第１の比較部が一致を検出するたびに
   リセットされるタイマーを設け、第２の比較部が一致を
   検出するまでは第１のスイッチング素子をオン、第２の
   スイッチング素子をオフ状態とし、第２の比較部が一致
   を検出したときから第１の比較部が一致を検出するまで
   の期間にわたって第１、第２のスイッチング素子をオフ
   状態とし、第１の比較部が一致を検出したときから第１
   のスイッチング素子をオフ、第２のスイッチング素子を
   オン状態とし、タイマーが規定時間の経過を検出したタ
   イミングに第１の比較部が一致を検出していない場合に
   、第１の比較部が一致を検出するまで第１のスイッチン
   グ素子を再びオン状態にセットする制御部とを設けたモ
   ータ制御装置。