JPH055668A - 回転体の停止位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転体を任意の位置で正確に停止させること
のできる回転体の停止位置決め方法を提供することを目
的とする。 【構成】 回転体４の回転数が制御可能領域となるＮｂ
ｒｐｍ以下まで低下した際に、サーボモータ５の回転数
を、回転体４の回転数および減速度を基に実験より求め
られた設定回転数Ｎｘに変更する。その後、回転体４の
停止位置に対する回転体４とサーボモータ５との位置決
めを行い、サーボモータ５の回転数をエンコーダ６のパ
ルス幅に応じて決定される回転数に減速していく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転体を任意の位置で
停止させるための回転体の停止位置決め方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、モータの回転力をベルトの摩
擦によって回転体に伝達し、その回転体を任意の位置に
停止させるために、前記の動力伝達用ベルトを介して回
転体を停止させる方法がある。この方法では、ベルトの
スリップ、モータ・ロータの慣性等の影響により、回転
体を任意の位置に正確に停止させることができない。

【０００３】そこで、特開昭５８−３３１４４号公報で
は、機械的な停止装置（ノッチ機構）により、回転体を
強制的に停止させることで任意の位置に正確に停止させ
る方法が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の方法
では、強制的に停止させるための余分なノッチ機構を必
要とすることからコストの上昇を招くとともに、ノッチ
の押さえる強さによっては、スリップの発生、回転体の
破損、軸の曲がり等が生じるという課題を有していた。

【０００５】本発明は、上記事情に基づいて成されたも
ので、その目的は、機械的な構成要素を追加することな
く、回転体を任意の位置で正確に停止させることのでき
る回転体の停止位置決め方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、回転動力を発生する回転動力発生手段
と、この回転動力発生手段を制御する制御装置とを備
え、前記回転動力発生手段の発生する回転動力をベルト
やローラ等の動力伝達手段の摩擦によって回転体に伝達
する回転体駆動装置により、前記回転体を任意の位置で
停止させる回転体の停止位置決め方法において、前記制
御装置は、前記回転動力発生手段の制動開始後、前記回
転体の回転数が前記回転体の制御可能領域である所定回
転数以下まで低下した際に、前記回転動力発生手段の回
転数を、前記回転体の回転数および減速度を基に予め設
定された設定回転数に変更するとともに、前記回転体の
停止位置に対する前記回転体と前記回転動力発生手段と
の位置決めを行うことを技術的手段とする。

【０００７】

【作用】上記構成より成る本発明は、制動開始後に、回
転体の回転数が所定回転数以下まで低下した際に、回転
動力発生手段の回転数が設定回転数に変更される。これ
により、回転体は、回転動力発生手段の減速度に応じて
スリップすることなく減速する。そして、回転体と回転
動力発生手段との間で、回転体の停止位置に対する位置
決めを行うことにより、回転動力発生手段の停止にとも
なって、回転体を停止位置に正確に停止させることがで
きる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の回転体の停止位置決め方法の
一実施例を、図１ないし図８を基に説明する。図１は、
回転体の駆動および停止を行う回転体駆動装置の全体構
成図である。

【０００９】この回転体駆動装置１は、駆動ベルト２
（動力伝達手段）の摩擦によって、軸受３に支持された
回転体４の回転および停止を行うもので、回転動力を発
生するサーボモータ５（回転動力発生手段）と、このサ
ーボモータ５を制御する制御装置（後述する）とを備え
る。

【００１０】サーボモータ５は、回転軸５ａの回転位置
を検出するエンコーダ６を備え、このエンコーダ６よ
り、回転軸５ａの回転角度に応じて基準信号が出力され
る。制御装置は、回転体４の基準位置を検出して基準信
号を出力する基準位置検出センサ７、サーボモータ５を
直接制御するサーボドライバ８、このサーボドライバ８
に回転および停止指令を出力する制御部９から成る。

【００１１】ここで、回転体４を停止させるために制動
を開始した場合に、サーボモータ５と駆動ベルト２ある
いは回転体４と駆動ベルト２との間にスリップが生じる
と、サーボモータ５の回転数と回転体４の回転数との間
にずれが生じる。このときの回転体４の減速度は、スリ
ップを発生することなく減速して停止位置に停止する場
合の減速度より大きくなる。

【００１２】そこで、図２（回転体４の減速度を示す減
速カーブとタイムチャート）に示すように、回転体４の
回転数が制御可能領域まで低下した際（ｂ点）に、サー
ボモータ５の回転数を一旦上昇させて回転体４の減速度
を抑え、スリップが発生する場合の減速度を示す減速カ
ーブａｂｃを、スリップが発生しない場合の減速度を示
す減速カーブＡＢＣに一致させる必要がある。

【００１３】その減速カーブａｂｃを減速カーブＡＢＣ
に一致させるための制御を、図３に示す制御装置のフロ
チャートを基に説明する。まず、制御部９で回転数を０
ｒｐｍに設定して制動を開始する（ステップＳ１）。そ
して、制動開始後に、回転体４の回転数が制御可能な所
定の回転数Ｎｂｒｐｍ以下か否かを判断する（ステップ
Ｓ２）。このステップＳ２で、回転体４の回転数が所定
の回転数Ｎｂ以上の場合（ＮＯの場合）には、そのまま
ステップＳ２を繰り返す。なお、回転体４の回転数は、
基準位置検出センサ７の発生する基準信号が制御部９に
入力されて、各パルス幅より算出される。

【００１４】所定の回転数Ｎｂｒｐｍ以下の場合（ＹＥ
Ｓの場合）には、サーボモータ５の回転数を、回転体４
の回転数および減速度を基に実験より求められた設定回
転数Ｎｘに変更する（ステップＳ３）。

【００１５】その後、回転体４の停止位置に対する回転
体４とサーボモータ５との位置決めが行われたか否かを
判断し（ステップＳ４）、位置決めが行われていない場
合（ＮＯの場合）には、そのままステップＳ４を繰り返
す。位置決めが行われた場合（ＹＥＳの場合）には、サ
ーボモータ５の回転数をエンコーダ６のパルス幅に応じ
て決定される回転数に減速していき（ステップＳ５）、
停止位置で停止させる（ステップＳ６）。

【００１６】次に、本実施例の作動を説明する。制動開
始により、サーボモータ５の回転速度が低下するととも
に、駆動ベルト２によって回転軸５ａと連結された回転
体４の回転速度が低下していく。このとき、サーボモー
タ５は、回転体４の回転数がＮｂｒｐｍ以下に低下する
まで（実際には、基準位置検出センサ７の出力する基準
信号のパルス幅を計測し、そのパルス幅が、Ｎｂｒｐｍ
に対応する値以上となった時）は、速度フィードバック
制御が行われて、エンコーダ６のパルス幅に応じて決定
される回転数に減速される（図６参照）。

【００１７】そして、回転体４の回転数がＮｂｒｐｍ以
下まで低下した時、サーボモータ５の回転数を設定回転
数Ｎｘに変更する。このとき、実際は、図４に示すよう
に、毎回の減速度を示す減速カーブ１０、１１、１２が
同一カーブとはならないため、基準位置検出センサ７の
発生する基準信号のパルス幅を基に、図５に示す補正テ
ーブルにより設定回転数Ｎｘを決定する。

【００１８】この設定回転数Ｎｘによる速度補正を行う
（図７参照）ことで、サーボモータ５の回転数が一旦上
昇するため、それに伴って、回転体４の減速カーブａｂ
ｃは、図２に示したように、スリップの発生しない減速
カーブＡＢＣ上のＢ点において減速カーブＡＢＣに一致
することになる。

【００１９】その後、回転体４の停止位置に対する回転
体４とサーボモータ５との位置決めを行い、エンコーダ
６のパルス幅による速度制御を行う（図８参照）。ここ
では、すでに回転体４が制御可能領域であるため、スリ
ップが発生することはなく、回転体４は図２の減速カー
ブＡＢＣに沿って減速していく。そして、回転体４を停
止位置（図２のＣ点）に正確に停止させることができ
る。

【００２０】このように、本実施例では、回転体４の制
御可能領域で、サーボモータ５の回転数を補正すること
により、回転体４と駆動ベルト２との間にスリップが発
生することなく回転体４を減速させて、停止位置に停止
させることができる。

【００２１】なお、回転体４の基準位置を検出して基準
信号を出力する基準位置検出センサ７は、その基準信号
が１パルス／回転である必要はなく、Ｎパルス／回転と
することで応答性を上げることもできる。

【００２２】次に、本発明の第２実施例を説明する。図
９は本実施例の制御系を示すブロック図である。本実施
例では、第１実施例において、制御がうまくいかずスリ
ップした時でも回転体を停止位置に止めるために、位置
決め制御の際（図８に示す場合）に、エンコーダ６のパ
ルス幅によるフィードバックと同時に、図９に示すよう
に、基準位置フィードバックを作動させることにより、
位置決めの信頼性を向上させることができる。

【００２３】この場合、第１実施例で示した図３のフロ
ーチャートのステップＳ４とステップＳ５との間に、図
１０のフローチャートに示すように、ステップＳ４ａお
よびステップＳ４ｂが追加され、ステップＳ４ａで、サ
ーボモータ５の回転数をエンコーダ６のパルス幅に応じ
て決定される回転数に減速し、ステップＳ４ｂで、回転
体４とサーボモータ５との位置決めが行われたか否かの
判断が行われる。

【００２４】

【発明の効果】本発明では、回転体の停止位置を外すこ
となく回転体を停止位置に正確に停止させることができ
るため、余分な回転による位置決め時間の延長を防止す
ることができる。また、従来のノッチ機構のような機械
的要素を必要とすることなく回転体を正確に任意の位置
に停止させることができるため、コストの上昇を抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転体駆動装置の全体構成図である。

【図２】回転体の減速度を示す減速カーブとタイムチャ
ートである。

【図３】制御装置の作動を示すフローチャートである。

【図４】回転体の減速カーブを示すグラフである。

【図５】設定回転数を求める補正テーブル図である。

【図６】本実施例の作動を説明する制御系のブロック図
である。

【図７】本実施例の作動を説明する制御系のブロック図
である。

【図８】本実施例の作動を説明する制御系のブロック図
である。

【図９】本発明の第２実施例を示す制御系のブロック図
である。

【図１０】第２実施例の作動を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 回転体駆動装置 ２ 駆動ベルト（動力伝達手段） ４ 回転体 ５ サーボモータ（回転動力発生手段） ７ 基準位置検出センサ（制御装置） ８ サーボドライバ（制御装置） ９ 制御部（制御装置）

フロントページの続き (72)発明者 加藤 明男 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】回転動力を発生する回転動力発生手段と、
   この回転動力発生手段を制御する制御装置とを備え、前
   記回転動力発生手段の発生する回転動力をベルトやロー
   ラ等の動力伝達手段の摩擦によって回転体に伝達する回
   転体駆動装置により、前記回転体を任意の位置で停止さ
   せる回転体の停止位置決め方法において、前記制御装置
   は、前記回転動力発生手段の制動開始後、前記回転体の
   回転数が前記回転体の制御可能領域である所定回転数以
   下まで低下した際に、前記回転動力発生手段の回転数
   を、前記回転体の回転数および減速度を基に予め設定さ
   れた設定回転数に変更するとともに、前記回転体の停止
   位置に対する前記回転体と前記回転動力発生手段との位
   置決めを行うことを特徴とする回転体の停止位置決め方
   法。