JPH0479781A - モータの制御装置および制御方法 - 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】 ［概要］ モータを動力源として、組み立て作業や加工作業等を行
う装置において、高速かつ高精度で位置決めを行うため
の制御装置および制御方法に関し、高速で高精度な位置
決めが可能なモータ制御装置を、安価に実現することを
目的とし、モータを動力源として被制御物を運動させ、
かつ、該被制御物の位置決め制御を行う装置であって、
被制御物を停止させる目標位置に、該被制御物が当接し
て停止するストツパを設け、被制御物の運動方向に沿っ
た形状を有すると共に、該被制御物の運動速度を変化さ
せる位置に検出子を有するマスク板と、該マスク板に対
向し、該検出子の有無を検出するセンサとを有し、マス
ク板およびセンサのいずれか一方を被制御物に取り付け
、他方を固定し、 モータを駆動する駆動部（４）と、センサの検出信号に
基づいて駆動部へ指令を出し、モータの回転を制御する
制御部と、を備えて成るよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、モータを動力源として、組み立て作業や加工
作業等を行う装置において、高速かつ高精度で位置決め
を行うための制御装置および制御方法に関する。

自動化した機械装置による組み立て作業や加工作業にお
いては、部品や治具の移動および搬送、そして、位置決
めをスムースかつ精度良く行う必要がある。

一方、自動化した機械装置の生産性を上げること、およ
び、今まで以上に精密な作業を可能とすることは、市場
ニーズに根ざした強力な要求である。しかも、このよう
な自動化した機械装置は、製造コストの上昇を招くこと
がないようにするために、安価である必要がある。

他方、−船釣に、自動化した機械装置の動力源としては
、制御の容易さから電動モータを用いている。

そのため、高い生産性と高い精度を両立するモータの制
御装置および制御方法が求められている。

〔従来の技術〕

（１）サーボ制御によるモータ制御 第４図は、サーボ制御によるモータ制御を説明する図で
、（ａ）は制御装置のブロック図、（ｂ）は回転エンコ
ーダが発生するタコパルスの波形図、（ｃ）はモータを
駆動する電圧波形図、である。尚、第４図（ｂ）　（ｃ
）の時間軸は同一時刻かつ同一スケールである。

１）サーボ制御の概要 第４図（ａ）は、モータ軸３に取り付けたハンドラ６を
回転させ、予め決めた所定の位置へ該ハンドラ６を移動
させる装置である。

すなわち、制御回路５ａは、予めプログラムしておいた
手順にしたがって駆動回路４へ指令を出してモータ１ａ
の回転を制御し、モータ軸３に取り付けたハンドラ６の
位置を制御する。

しかし、モータ１ａの回転を精密に制御するために、該
モータ１ａのモータ軸３と同軸に取り付けたエンコーダ
２が、該モータ１ａの回転に伴って発生するタコパルス
８を、制御回路５ａにフィードさせている。

つまり、制御回路５ａは、タコパルス８の周期と数を基
にモータ１ａの回転状態を認識し、プログラム通りに作
動するように駆動回路４へ指令を比すのである。

尚、ホームポジション検知用センサ７は、ハンドラ６の
ホームポジションを検知するためのセンサであり、その
検知信号は、制御回路５ａが該ハンドラ６の基準となる
位置を認識するために使用している。

２）タコパルスとモータ駆動電圧の関係第４図（ｂ）　
（ｃ）は、タコパルス８とモータ駆動電圧の関係を示し
ている。

■加速運転段階 時刻１ｏ−１，は、モータ駆動電圧が徐々に上昇し、モ
ータ１ａが加速回転して行く段階である。

したがって、タコパルス８の周期は徐々に短くなり、該
周期と該周期の変化速度によって、モータ軸３の回転速
度と加速度の状態を制御回路５ａは知ることができる。

また、該タコパルス８の数によって、該モータ軸３の回
転角度を制御回路５ａは知ることができる。

■定速運転段階 時刻ｔ１〜ｔ２は、モータ駆動電圧が一定し、モータ１
ａが定速回転している段階である。

したがって、タコパルス８の周期も一定している。

■減速運転段階 時刻ｔ２〜ｔ３は、モータ駆動電圧が徐々に低下し、モ
ータ１ａが減速回転して行く段階である。

したがって、タコパルス８の周期は徐々に長（なる。

また、制御回路５ａは、タコパルス８の周期と該周期の
変化速度、該タコパルス８の数の監視を続け、モータ１
ａを所定の回転位置で停止させるための駆動指令を、駆
動回路４へ与える。

そして、時刻Ｌ３でモータ１ａの回転が停止し、モータ
軸３に取り付けたハンドラ６を所定の位置に停止させる
。

以上■〜■の段階を経てモータ１ａを制御し、該モータ
１ａはハンドラ６を所定の位置へ加速／減速しながら移
動させ、停止させる。

尚、時刻ｔ４〜ｔ７においてモータ１ａを逆回転させる
場合は、モータ駆動電圧の方向が逆向きになるだけであ
って、基本的な制御方法は同一である。

（２）カム機構を用いたモータ制御 第５図は、カム機構を用いたモータ制御■を説明する図
で、（ａ）　は制御装置のブロック図、（ｂ）　はカム
機構をモータ軸の軸方向から見た回、（ｃ）はモータを
駆動する電圧波形図、（ｄ）はカム機構がモータ軸へ与
える負荷の変化を説明する波形図、である。尚、第５図
（ｃ）　（ｄ）の時間軸は同一時刻かつ同一スケールで
ある。

１）カム機構によるモータ制御の概要 第５図（ａ）は、モータ軸３に取り付けたハンドラ６を
回転させ、予め決めた所定の位置へ該ハンドラ６を移動
させる装置である。

第５図（ｂ）に示すカム機構は、モータ軸３に取り付け
たカム１１と、該カム１１にハネ１３によるテンション
Ｆを受けて接触・回転するローラ１２とから成る。

すなわち、カム機構は、モータ軸３の回転に対して負荷
を与え、該負荷の大きさはカム１１の形の変化に従って
変化する。

つまり、カム機構によるモータ制御は、該カム機構がモ
ータ軸３へ与える負荷の変化によって、モータ回転の加
速と減速とを制御する方法である。

したがって、カム機構を用いてハンドラ６を所定の位置
へ位置決めするモータ制御方法では、該ハンドラ６の位
置決めは、基本的にストッパ９ａ。

９ｂで行う。

すなわち、ハンドラ６をストッパ９ａ、９ｂに当接し停
止させることによって、該ハンドラ６を目的の位置に位
置決めする。

また、ハンドラ６が当接・停止するストッパ９ａ９ｂに
並んでセンサ１０ａ、　ｌＯｂを設け、ハンドラ６が目
的の位置に移動したことを検知する仕組みである。

そのため、制御回路５ｂは、予めプログラムしておいた
手順にしたがって駆動回路４へ指令を出してモータ１ａ
の回転を制御し、モータ軸３に取り付けたハンドラ６の
・回転を制御するのである。

尚、センサ１０ａ、　１０ｂからの検知信号は、ハンド
ラ６がストッパ９ａ、９ｂに当接し停止した際に、モー
タ駆動電圧を変更するために使用する。

２）カム機構とモータ駆動電圧の関係 第５図（ｂ）に示すカム機構の状態は、同図（ａ）に示
すハンドラ６の位置に対応していて、摩擦による損失を
無視するならば、同図の状態においてはモータ軸３への
負荷は０（ゼロ）である。

すなわち、楕円状のカム１１の長辺位置あるいは短辺位
置にローラ１２が位置している時は、カム機構からモー
タ軸３へ与える負荷は０（ゼロ）である。

ところが、ローラ１２が楕円状のカム１１の長辺位置か
ら短辺位置へ移動する場合は、該ローラ１２がカム１１
へ該カム１１の回転を助長させるテンションを与える。

すなわち、モータ軸３の回転を加速させる。

他方、ローラ１２が楕円状のカム１１の短辺位置から長
辺位置へ移動する場合は、該ローラ１２はカム１１の回
転を抑制させる。すなわち、モータ軸３の回転を減速さ
せる。

以上の関係を総合した図が第５図（ｄ）で、カム機構が
モータ軸３へ与える加速力と減速力の関係を示している
。

次に、第５図（ｃ）　（ｄ）によって、モータの回転制
御を説明する。

■加速運転段階 時刻ｔ。−１，は、モータ１ｂに電圧Ｖｎを与えて該モ
ータｌｂが回転始動し、カム機構による加速力がモータ
軸３へ働き、モータ１ｂが加速回転して行く段階である
。

ちなみに、この時、ハンドラ６はストッパ９ａから離脱
する。

■定速運転段階 時刻ｔ１〜Ｌ２は、カム機構からモータ軸３へ与えるテ
ンションが殆ど働かな（なり、モータ１ｂが駆動電圧Ｖ
ｎによる定速回転をしている段階である。

■減速運転段階 時刻Ｌ２〜ｔ３は、カム機構乙こよる減速力がモータ軸
３へ働き、モータ１ｂが減速回転して行く段階である。

また、本段階におけるモータ駆動電圧はＶｎである。

そして、時刻ｔ３でハンドラ６がストッパ９ｂに当接し
、所定の位置に停止する。尚、この時、センサ１０ｂが
ハンドラ６を検知し、制御回路５ｂは駆動回路４へ指令
を出し、モータ駆動電圧をＶｓに低下させる。

すなわち、ハンドラ６がストッパ９ｂに当接し続けるた
めに必要とする回転トルクを得るために、駆動電圧Ｖｓ
を供給する。

以上■〜■の段階を経てモータ１ｂを制御し、該モータ
１ｂはハンドラ６を所定の位置へ加速／減速しながら移
動させ、停止させる。

尚、時刻も４〜ｔ７においてモータ１ｂを逆回転させる
場合は、モータ駆動電圧の方向が逆向きになるだけであ
って、基本的な制御方法は同一である。

〔発明が解決しようとする課題〕

（１）問題点 しかし、サーボ制御によるモータ制御、およびカム機構
を用いたモータ制御においては、次のような問題点を有
している。

ｌ）サーボ制御によるモータ制御 ■制御回路５ａが複雑となり、高価である。

■モータ１ａにエンコーダ２を取り付ける必要があり、
該エンコーダ２を含むモータ１ａ全体の長さが長くなる
。

■モータ１ａの配線の他に、エンコーダ２の配線が必要
であり、該配線が複雑化する。

２）カム機構を用いたモータ制御 制御回路５ｂとモータ５ｂとは簡素であるが、カム機構
が大きく・重い。

（２）課題 本発明の技術的課題は、従来のモータ制御装置および制
御方法における前記（１）のような問題点を解消し、マ
スク板の形状をセンサで検知してモータを制御すること
によって、高速で高精度な位置決めが可能なモータ制御
装置を、安価に実現することにある。

［課題を解決するための手段］ 第１図は、本発明の基本原理を説明する回で、Ｃａ）は
制御装置のブロック図、（ｂ）は回転軸に取り付けた被
制御物を該回転軸の軸方向から見た図、（ｃ）は回転軸
に取り付けたマスク板を該回転軸の軸方向から見た図、
（ｄ）はセンサがマスク板を検知した出力信号波形図、
（ｅ）はモータ駆動電圧波形図、である。尚、（ｄ）　
（ｅ）の時間軸は同一時刻かつ同一スケールである。

（１）制御装置の構成 本発明の制御装置とは、モータ１ｂを動力源として被制
御物１５を運動させ、かつ、該被制御物１５の位置決め
制御を行う装置である。

すなわち、モータ軸３と被制御′Ｉｌ物１５を駆動する
回転軸１４との間には、例えは、減速機構などの何らか
の機構が介在するか、あるいは、該モータ軸３と回転軸
１４とは直接に接続しである。

そして、被制御物１５を停止させる目標位置には、該被
制御物１５が当接して停止するストッパ９Ｃを設けて置
く。

また、被制御物１５の運動方向に沿った形状を有すると
共に、該被制御物１５の運動速度を変化させたい位置に
検出子１６′を有するマスク板１６と、該マスク板１６
に対向し、該検出子１６′を検出するセンサ１７とを有
していて、該マスク板１６およびセンサ１７のいずれか
一方を被制御Ｂ物１５に取り付け、他方は固定する。

そして、モータ１ｂを駆動する駆動部４ａと、センサ１
７の検出信号に基づいて該駆動部４ａへ指令を出し、モ
ータ１ｂの回転を制御する制御部５ｃと、から成るモー
タの制御装置である。

尚、本制御装置において、被制御物１５の運動方向は、
回転運動であっても直線的運動であっても良い。

（２）制御方法 前記（１）の制御装置において、モータを制御する方法
である。

前記（１）の制御装置は、被制御物１５をスト７パ９ｃ
へ当接し停止させることによって、該破割？１１１！Ｉ
ｙＪ１５を目標位置に停止させる。

そこで、被制御物１５を運動・移動させてストッパ９ｃ
へ当接させる場合ば、該被制御物１５の運動を減速させ
るのであるが、該減速を開始させたい位置に対応してマ
スク板１６に検出子１６′を設けて置く。

そして、被制御物１５を目標停止位置へ移動させる際は
、センサ１７がマスク板１６の検出子１６′を検出した
時点に、モータ１ｂの駆動電圧をＶｐからｖＲへ象、速
に低下させ、その後、該モータ１ｂの駆動電圧を徐々に
上昇させる。

最終的に、被制御物１５がストッパ９Ｃに当接した後は
、該被制御物１５を該ストッパ９Ｃに当接させ続けるた
めのモータ駆動電圧Ｖｓを供給する。

尚、モータの駆動は電流駆動であっても良い。

〔作用］ （１）制御装置 本発明の制御装置は、モータ１ｂによる被制御物１５の
位置決めを、該被制御物１５がストッパに当接し停止す
ることによって行う。

すなわち、位置決め精度はストッパ９Ｃの位置によって
決まる。

しかし、被制御物１５の運動速度が速いと、該被制御物
１５がストッパ９Ｃに当接した時に該被制御物１５が跳
ね返る。

そこで、被制御物１５がストッパ９Ｃに当接する直前に
、該被制御物１５の運動速度を減速・低下させる必要が
ある。

本制御装置では、被制御物１５の運動速度を減速・低下
させたい位置を、マスク板１６に設けた検出子１６′で
設定する。

そして、前記マスク板１６の検出子１６′をセンサ１７
で検出しく時刻ｔ１）、制御部５Ｃが駆動部４ａを介し
てモータ１ｂの減速を行う。

したがって、被制御物１５がストッパ９Ｃに当接する時
には、該被制御物１５の運動速度が減速・低下していて
、該被制御物１５がストッパ９ｃに当接する時に該被制
御物１５が跳ね返ることが無い。

（２）制御方法 マスク板１６の検出子１６′は、被制御物１５の減速開
始位置に設けである。また、該減速開始位置すなわち時
刻ｔ１において、モータ駆動電圧を通常の駆動電圧Ｖｐ
から減速させるための駆動電圧■おへ急速に低下させる
。したがって、この時、モータ１ｂの回転は象、速に低
下し、被制御物１５の運動速度も急速に減速・低下する
。

尚、この時のモータ１ｂの回転速度の低下速度は、モー
タ軸３に加わる負荷のイナーシャによって規定される。

したがって、該モータ１ｂを減速させる時の駆動電圧Ｖ
Ｂは、モータ軸３に加わる負荷の大きさとイナーシャと
によって適宜決定すれば良い そして、その後、モータ駆動電圧を徐々に上昇させるこ
とによって、モータはゆっくりと回転し続ける。

その結果、被制御物１５はストッパ９Ｃにゆっくりと遅
い速度で当接する。

また、被制御物１５をストッパ９Ｃに当接させて押し当
て、該被制御物１５を固定し続けるためには、モータ１
ｂの引き続いた駆動トルクが必要である。

そのため、被制御物１５がストッパ９Ｃに当接した後も
、モータ１ｂに駆動電圧Ｖｓを供給し続けている。

尚、駆動電圧Ｖ、ｓは、モータ軸３に換算した負荷の大
きさに対応して決定すればよい。

〔実施例］ 次に、本発明によるモータ制御装置と制御方法を、実際
上どのように具体化できるかを実施例で説明する。

（１）実施例−１ 第２図は、実施例−１を説明する図で、（ａ）は装置構
成を説明するブロック図、（ｂ）はモータ軸を軸方向か
ら見た図、（ｃ）は（ｂ）を上から見た図、（ｄ）はマ
スク板の構成を説明する図、（ｅ）はセンサの出力信号
波形図、（ｆ）はモータ駆動電圧波形図、である。

１）装置の全体構成 第２図（ａ）に示すように、本実施例の装置構成は、一
般のフィードバック制御系の構成と同一である。

すなわち、負荷を運動させ駆動するモータＩＣは、モー
タ駆動電圧出力回路４ｂによって駆動され、該モータ駆
動電圧出力回路４ｂは、モータ駆動電圧指令回路５ｄの
指令に基づいて該モータｌｃを駆動する。

しかし、モータＩＣに繋がる負荷には、マスク板とセン
サから成るセンサ部１８が接続してあり、該センサ部１
８の出力信号をモータ駆動電圧指令回路５ｄにフィード
バックしている。

−”）７す、モータ１ｃは、センサ部１８の出力信号乙
こ基づいてモータ駆動電圧指令回路５ｄによって制御さ
れる。

尚、モータ駆動電圧指令回路５ｄは、マイクロコンピュ
ータシステムで構成してあり、モータＩＣの回転制御は
、該モータ駆動電圧指令回路５ｄに予めプログラムした
手順によって行う仕組みである。

２）センサ部の構成 第２図（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）は、センサ部の構成を説
明している。

本実施例の場合は、マスク板１６ａを固定し、回転運動
するアーム１５ａにセンサ１７ａを設けている。

尚、本実施例の場合、センサ１７ａに光学センサを使用
し、マスク板１６ａには黒色のプラスチ・７クフイルム
板を使用した。

また、ストッパ９ｄ　、　９ｅは、モータ軸３を中心位
置として、１８０°の角度を成して対向する位置に取り
付けている。すなわち、アーム１５ａは、回転角度１８
０°で往復回転運動し、ストッパ９ｄとストッパ９ｅの
双方の位置で位置決めする仕組みである。

他方、マスク板１６ａの検出子として切り込みを設け、
該切り込みポイントはｐ、、ｐ２．ｐ３．ｐ、の４箇所
に有る。尚、ポイントＰ１およびポイントＰ、のアーム
１５ａの停止位置から成す角度θ１．θ２は３゜に設定
し、ポイントＰ２およびポイントＰ３のアーム１５ａの
停止位置から成す角度θ３．θ４は４５°に設定してい
る。

そして、センサ１７ａは、前記切り込みポイントＰＩ、
Ｐ２．Ｐ３．Ｐ４の中央位置をトレースし、センサ移動
軌跡２１を描く。

尚、本実施例は、マスク板の検出子として該マスク板に
切り込みを設け、該切り込みをセンサで検出しているが
、その他の例として、マスク板に磁気的なマーカーを設
け、該マーカーを磁気センサで検出する構成や、マスク
板に白／黒の縞模様を設け、該縞模様を光学センサで検
出する構成等も有効である。

３）作動 作動の例として、アーム１５ａがストッパ９ｄに当接し
ている位置から、ストッパ９ｅに当接する位置へ回転移
動する場合を説明する。

■センサ部の作動 第２図（ｅ）、は、センサの出力信号波形図であるが、
横軸は回転角度で表している。

本実施例では、前記２）で説明した位置にマスク板１６
ａの切り込みポイントＰ、　＋ＰＺ＋　Ｐ３＋　Ｐ４を
設けているため、回転角度３°のポイントＰ１て、セン
サ出力信号がＨレベルからＬレベルに低下している。

同様に、回転角度４５°のポイントＰｚではしからＨへ
、回転角度１３５°のポイントＰ３ではＨからＬへ、回
転角度１７７°のポイントｐｎではＬからＨヘセンサ出
力信号が変化している。

すなわち、センサ出力信号のＨとＬとは、センサ１７ａ
がマスク板１６ａを検出するか否かによって決まる。

■モータ駆動電圧の制御 第２図（ｆ）は、モータ駆動電圧波形図であるが、横軸
は時間で表している。

ところで、第２図（ｅ）の横軸は回転角度であり、第２
図（ｆ）の横軸は時間で表しているが、両図においては
、アーム１５ａの回転に伴う角度の変化と時間の経過と
を対応させて図示しである。

本実施例においては、アーム１５ａがストッパ９ｅに当
接する手前の切り込みポイントＰ３において、すなわち
、時刻Ｌ２において、モータ駆動電圧をＶｐからＶＩｌ
へ急速に降下させている。そして、その後、該モータ駆
動電圧を段階的に徐々に上昇させ、ポイントＰ４におい
て、すなわち、時刻ｔ３においてＶｓに上昇させている
。

つまり、モータ駆動電圧Ｖｐは、通常時のモータ駆動電
圧であり、■８は制動を働かせる為の駆動電圧、Ｖｓは
静止を維持するための駆動電圧である。

尚、アーム１５ａをストッパ９ｅ位置からストッパ９ｄ
位置へ回転させる場合は、ポイン）Ｐｚにおいてモータ
駆動電圧をＶｐから■６に降下させ、そして、その後、
該モータ駆動電圧を段階的に徐々に上昇させ、ポイント
ＰｌにおいてＶｓに上昇させればよい。

（２）実施例−２ 第３図は、実施例−２を説明する図で、（ａ）は装置構
成を説明するブロック図、（ｂ）はモータ軸を軸方向か
ら見た図、（ｃ）は（ｂ）を上から見た図、（ｄ）はハ
ネ性カップリングの構成を説明する図、（ｅ）はアーム
の位置を検出するセンサの出力信号波形図、（ｆ）はモ
ータ駆動電圧波形図、（ｇ）はアームがストッパに当接
したことを検出するセンサの出力信号波形図、である。

１）装置の全体構成 第３図（ａ）に示すように、本実施例の装置構成は、一
般のフィードバック制御系の構成と同一である。

すなわち、負荷を運動させ駆動するモータＩＣは、モー
タ駆動電圧出力回路４ｂによって駆動され、該モータ駆
動電圧出力回路４ｂは、モータ駆動電圧指令回路５ｅの
指令に基づいて該モータ１ｃを駆動する。

しかし、モータｌｃに繋がる負荷には、マスク板とセン
サから成るセンサ部１８ａが接続してあり、該センサ部
１８ａの出力信号をモータ駆動電圧指令回路５ｅにフィ
ードバンクしている。

つまり、モータ１ｃは、センサ部１８ａの出力信号に基
づいてモータ駆動電圧指令回路５ｅによって制御される
。

尚、モータ駆動電圧指令回路５ｅは、マイクロコンピュ
ータシステムで構成してあり、モータ１ｃの回転制御は
、該モータ駆動電圧指令回路５ｅに予めプログラムした
手順によって行う仕組みである。

２）センサ部の構成 第２図（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）は、センサ部の構成を説
明している。また、特に、　（ｄ）はハネ性カップリン
グの構成について説明している。

本実施例の場合は、アーム１５ｂに光学的センサ１７ａ
、１７ｂを設けてあり、センサ１７ａは、モータ１ｃの
回転速度を減速・低下させる位置を検出するセンサであ
り、センサ１７ｂは、アーム１５ｂをストツパ９ｄ、９
ｅに当接させて静止させるための駆動電圧を、供給開始
する時点を検出するセンサである。

他方、モーフ回転速度の減速開始位置を決めるマスク板
１６ａは固定し、モータを静止させる駆動電圧の供給開
始時点を決めるマスク板１６ｂは、モータ軸３に取り付
ける。尚、本実施例の場合、センサ１７ａ、１７ｂに光
学センサを使用し、マスク板１６ａ１６ｂには黒色のプ
ラスチックフィルム板を使用した。

また、マスク板１６ａの構造は実施例−１と同一で、該
マスク板１６ａをセンサ１７ａが検出し、マスク板１６
ｂは円周方向にスリット列を設けた構造で、該マスク板
１６ｂをセンサ１７ｂが検出する。

そして、ストッパ９ｄ、９ｅを、モータ軸３を中心位置
として、１８０°の角度を成して対向する位置に取り付
けている。すなわち、アーム１５ｂは、回転角度１８０
°で往復回転運動し、ストッパ９ｄとストッパ９ｅの双
方の位置で位置決めする仕組みである。

尚、モータ軸３とアーム１５ｂとの結合は、ハネ性カン
ブリング２３を介して行っていて、アームＬ５ｂがスト
ッパ９ｄ、９ｅに当接した場合に、モータ軸３の回転と
アーム１．５ｂとの回転に、滑りを生しる仕組みである
。

すなわち、第３図（ｄ）に示すように、モータ軸３とア
ーム１５ｂとの結合を引張ハネ２６を介して行うことに
より、アーム１５ｂが固定されると該引張ハネ２６にモ
ータ１ｃの回転トルクが加わり、該引張バネ２６の伸縮
を生して滑り回転する仕組みである。

尚、モータ軸３に取り付けた連結棒２５およびアーム１
５ｂに設けたスタッド２７は、引張バネ２６を掛は渡す
ためのものであり、ヘアリンク２４はモータ軸３とアー
ム１５ｂとの滑りを滑らかにする為のものである。

３）作動 本実施例の作動は、基本的に実施例−１と同一である。

相違する点は、アーム１５ｂの静止を維持させ続けるた
めのモータ駆動電圧を、供給開始する時点である。

すなわち、アーム１５ｂをストッパ９ｄ位置からストッ
パ９ｅ位置へ回転させる場合は、ポイントＰ３すなわち
時刻ｔ　２において、モータ駆動電圧をＶｐから■８に
砕工させ、その後、該モータ駆動電圧を段階的に徐々に
上昇させる。

そして、アーム１５ｂがストッパ９ｅに当接する回転角
度１８０°の位置すなわちで時刻も４において、モータ
駆動電圧をＶｓに上昇させている。

つまり、アーム１５ｂがストッパ９ｅに当接してから駆
動電圧Ｖｓの供給を開始している。そのため、アーム１
５ｂがストッパ９ｅに当接する際に、モータ駆動電圧が
急激に上昇し、該アーム１５ｂが跳ね返ることが無くな
る。

尚、アーム１５ｂがストッパ９ｅに当接したことを検出
するセンサはセンサ１７ｂであり、該アーム１５ｂがス
トッパ９ｅに当接して停止すると、バネ性カップリング
２３によってモータ軸３に滑り回転を生じ、その時に、
センサ１７ｂがモータ軸３と一緒に滑り回転するマスク
板１６ｂのスリット列２２を検出する。

すなわち、第３図（ｇ）において時刻ｔ４に現れたパル
ス列が、センサ１７ｂの出力信号であり、該出力信号に
基づいてモータ駆動電圧指令回路５ｅが、モータ駆動電
圧出力回路４ｂにモータ駆動電圧Ｖｓの供給開始を指示
する仕組みである。

また、アーム１５ｂをストッパ９ｅ位置からストッパ９
ｄ位置へ回転させる場合についても、同様に作動する。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、マスク板とセンサの組合
せによりモータの減速開始時点を設定し、モータの回転
を減速した後に該モータ駆動電圧を徐々に上昇させるこ
とによって、該モータの加速・減速・停止を滑らかに行
うことが可能となる。

したがって、簡素な制御装置によって高速・高精度のモ
ータ制御が可能となり、また、モータの大きさも小さ（
て済み、煩雑なエンコーダ配線や形状と重量の大きいカ
ム機構も不要である。

その結果、高速で高精度な位置決めが可能なモータ制御
装置を、安価に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本原理を説明する図で、（ａ）は
制御装置のブロック図、（ｂ）は回転軸に取り付けた被
制御物を該回転軸の軸方向から見た図、（ｃ）は回転軸
に取り付けたマスク板を該回転軸の軸方向から見た図、
（ｄ）はセンサがマスク板を検知した出力信号波形図、
（ｅ）はモータ駆動電圧波形図、 第２図は、実施例−１を説明する図で、（ａ）は装置構
成を説明するブロック図、（ｂ）はモータ軸を軸方向か
ら見た図、（ｃ）は（ｂ）を上から見た図、（ｄ）はマ
スク板の構成を説明する図、（ｅ）はセンサの出力信号
波形図、（ｆ）はモータ駆動電圧波形図、 第３図は、実施例−２を説明する図で、（ａ）は装置構
成を説明するブロック図、（ｂ）はモータ軸を軸方向か
ら見た図、（ｃ）は（ｂ）を上から見た図、（ｄ）　は
バネ性カンプリングの構成を説明する図、（ｅ）はアー
ムの位置を検出するセンサの出力信号波形図、（ｆ）は
モータ駆動電圧波形図、（ｇ）はアームがストッパに当
接したことを検出するセンサの出力信号波形図、 第４図は、サーボ制御によるモータ制御を説明する図で
、（ａ）は制御装置のブロック図、（ｂ）　は回転エン
コーダが発生するタコパルスの波形図、（ｃ）はモータ
を駆動する電圧波形図、第５図は、カム機構を用いたモ
ータ制御を説明する図で、（ａ）は制御装置のブロック
図、（ｂ）はカム機構をモータ軸の軸方向から見た図、
（ｃ）はモータを駆動する電圧波形図、（ｄ）はカム機
構がモータ軸へ与える負荷の変化を説明する波形図、で
ある。 図において、ｌａ、　Ｉｂ、　ｌｃはモータ、２はエン
コーダ、３はモータ軸、４は駆動回路、４ａは駆動部、
４ｂはモータ駆動電圧出力回路、５ａ、５ｂは制御回路
、５ｃは制御部、５ｄ、５ｅはモータ駆動電圧指令回路
、６はハンドラ、７はホームポジション検出用センサ、
８はタコパルス、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅはスト
ッパ、１０ａ、１０ｂはセンサ、１１はカム、１２はロ
ーラ、■３はハネ、１４は回転軸、１５は被制御物、１
５ａ、　１５ｂはアーム、１６．１６ａはマスク板、１
６′は検出子、１７．１７ａ１７ｂはセンサ、１８．１
８ａはセンサ部、１９．１９ａは回転体部分、２０．２
０ａは制御部分、２１はセンサ移動軌跡、２２はスリン
ト列、２３はハネ性カシプリング、２４はヘアリング、
２５は連結棒、２６は引張ハぶ、２７はスタンド、をそ
れぞれ示している。 特許出願人　　　　　冨士通株式会社 復代理人　弁理士　　福　島　康　文 （ｅ） 本発明の基不虚理 第１口 ’ｔ−、−Ｒ”！ｖｌ＋ｌｌｉ’ＤＩねルモーグ昂’ｒ
ａｐ第４凶 治Ｓ凶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータ（１ｂ）を動力源として被制御物（１５）を
   運動させ、かつ、該被制御物（１５）の位置決め制御を
   行う装置であって、 被制御物（１５）を停止させる目標位置に、該被制御物
   （１５）が当接して停止するストッパ（９ｃ）を設け、
   被制御物（１５）の運動方向に沿った形状を有すると共
   に、該被制御物（１５）の運動速度を変化させる位置に
   検出子（１６′）を有するマスク板（１６）と、該マス
   ク板（１６）に対向し、該検出子（１６′）の有無を検
   出するセンサ（１７）とを有し、 マスク板（１６）およびセンサ（１７）のいずれか一方
   を被制御物（１５）に取り付け、他方を固定し、モータ
   （１ｂ）を駆動する駆動部（４ａ）と、センサ（１７）
   の検出信号に基づいて駆動部（４）へ指令を出し、モー
   タ（１ｂ）の回転を制御する制御部（５ｃ）と、 を備えて成ることを特徴とするモータの制御装置。 ２、請求項１記載のモータの制御装置において、被制御
   物（１５）をストッパ（９ｃ）へ当接し停止させること
   によって、該被制御物（１５）を目標位置に停止させる
   ためのモータの制御方法であって、 被制御物（１５）の運動を減速させる位置に対応して、
   マスク板（１６）に検出子（１６′）を設け、被制御物
   （１５）を目標停止位置へ移動させる場合において、 センサ（１７）がマスク板（１６）の検出子（１６′）
   を検出した時点に、モータ（１ｂ）の駆動電圧を低下さ
   せ、その後、該モータ（１ｂ）の駆動電圧を徐々に上昇
   させ、 被制御物（１５）がストッパ（９ｃ）に当接した後もモ
   ータ（１ｂ）の駆動電圧を供給し続け、該被制御物（１
   ５）を該ストッパ（９ｃ）に当接させ続けること、を特
   徴とするモータの制御方法。