JPH06222838A - Ｄｃサーボモータのストロークエンド停止回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成でＤＣサーボモータが移動限界を
超えた場合、安全且つ確実にＤＣサーボモータの停止及
び復帰ができるＤＣサーボモータのストロークエンド停
止回路を提供すること。 【構成】 移動体の駆動源としてのＤＣサーボモータ３
と、該移動体の移動限界点を検出するリミットスイッチ
５，６と、ＤＣサーボモータ３を駆動制御する制御装置
１とを具備し、制御装置１からのＤＣサーボモータ３の
駆動出力をリミットスイッチ５，６の常時閉接点５ａ，
６ａを経由してＤＣサーボモータ３に供給すると共に、
ＤＣサーボモータ３が所定方向に回転しリミットスイッ
チ５，６が動作しその常時閉接点５ａ，６ａが開状態に
なった場合ＤＣサーボモータ３に該所定方向とは反対方
向に回転させる電流を流すことができるダイオード２，
４を常時閉接点５ａ，６ａと並列に接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＤＣサーボモータのス
トロークエンド停止回路に関し、例えば、配管自動溶接
装置等の駆動機構の小型化の要望が強い分野に好適なＤ
Ｃサーボモータのストロークエンド停止回路に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術】図３はＤＣサーボモータで駆動する駆動装
置の構成例を示す図である。図３において、１３はボー
ルネジ１２の回転により＋（左）又は−（右）方向に移
動するテーブルであり、該ボールネジ１２はＤＣサーボ
モータ３により駆動されるようになっている。５，６は
テーブル１３の移動限界点を検出するリミットスイッチ
であり、該リミットスイッチ５，６はテーブル１３の下
面に設けられたドグ１４に係合することにより作動（オ
フ又はオン）するようになっている。１５はテーブル１
３の移動原点を検出する原点検出器である。１はＤＣサ
ーボモータ３の駆動制御を行う制御装置であり、該制御
装置１にはリミットスイッチ５，６のそれぞれの出力及
び原点検出器１５の出力が入力される。

【０００３】上記構成の駆動装置にＤＣサーボモータ３
は制御装置１から供給される駆動電流により回転し、ボ
ールネジ１２を回転駆動する。該ボールネジ１２の回転
により上記のようにテーブル１３は＋（左）又は−
（右）方向に移動する。テーブル１３が移動し、ドグ１
４がリミットスイッチ５又は６に係合すると制御装置１
はその検出信号により、ＤＣサーボモータ３を停止しテ
ーブル１３が限界点以上に移動しないように制御する。

【０００４】通常の装置では上記移動限界点を検出する
リミットスイッチ５、６の他に、制御装置１の中でマイ
コン等を使用して通常の動作範囲を決めるソフトウェア
リミットを設けテーブル１３の動作範囲を決めている。
更にテーブル１３の移動量の検出は、装置を小型化する
ために＋方向及び−方向の方向性をもつパルス数を加算
する方法が用いられる場合が多い。この方式ではリミッ
ト検出の為に常に絶対位置を知る必要があり、簡易的な
方法として電源投入時（起動時）にテーブル１３を移動
させ光学的又は機械的に動作する原点検出器１５で原点
割り出しが行われる。

【０００５】この原点割り出しの操作はオペレータが制
御装置１で行うが、操作を誤って逆方向にテーブル１３
を移動させると移動限界を超えてしまう危険がある。こ
の誤操作やソフト暴走時に対する危険防止の為、第３図
のようにリミットスイッチ５，６を設ける。このリミッ
トスイッチ５，６が作動（オフ）すると図４において制
御装置１のドライバ１−１の電源が遮断され、ＤＣサー
ボモータ３の駆動系は完全且つ確実に停止される。

【０００６】上記のように移動限界点を検出するリミッ
トスイッチ５又は６が作動（オフ）状態のままでは、Ｄ
Ｃサーボモータ３を駆動することができず、テーブル１
３を元の状態に復帰させることができない。従って制御
装置１はこの状態からテーブル１３を元の位置に戻す機
能が必要となる。そこで図４のように、制御装置１にリ
ミットスイッチ５又は６を解除するリリーススイッチ１
１を設け、該リリーススイッチ１１をオンすることによ
り、リミットスイッチ５，６の直列回路を解除（短絡）
し、ドライバ１ー１の電源を復帰させ、ＤＣサーボモー
タ３を駆動できるようにして復帰動作を行っている。リ
リーススイッチ１１の操作はオペレータが行い、テーブ
ル１３の移動方向を確認し、制御装置１を操作してテー
ブル１３を移動させ、リミットスイッチ５又は６をドグ
１４から開放させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにリリーススイッチ１１でリミットスイッチ５，６
の直列回路を短絡し、テーブル１３の移動方向を確認
し、復帰動作を行う方法では、オペレータが制御装置１
の操作を誤りテーブル１３を誤った方向（移動限界を更
に超える方向）へ移動させ機械系を破損する怖れがあ
る。このような誤操作に対処するため安全回路を、例え
ば制御装置１内に設ける必要があり、制御装置１の制御
系が複雑になると云う問題があった。

【０００８】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、簡単構成でＤＣサーボモータ
が移動限界を超えた場合、安全且つ確実にＤＣサーボモ
ータの停止及び復帰ができるＤＣサーボモータのストロ
ークエンド停止を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、図３に示すようにテーブル（移動体）１３の
駆動源としてのＤＣサーボモータ３と、該テーブル１３
の移動限界点を検出するリミットスイッチ５，６（移動
限界検出手段）と、該ＤＣサーボモータ３を駆動制御す
る制御装置１（制御手段）とを具備し、リミットスイッ
チ５，６がテーブルの移動限界を検出したら該検出信号
により制御装置１を介してＤＣサーボモータ３を停止さ
せるように構成したＤＣサーボモータのストロークエン
ド停止回路において、図１に示すように制御装置１から
のＤＣサーボモータ３の駆動出力をリミットスイッチ
５，６の常時閉接点５ａ，６ａを経由してＤＣサーボモ
ータ３に供給するように構成すると共に、ＤＣサーボモ
ータ３が所定方向に回転しリミットスイッチ５，６が動
作しその常時閉接点５ａ，６ａが開状態になった場合Ｄ
Ｃサーボモータ３に該所定方向とは反対方向に回転させ
る電流を流すことができるダイオード（整流素子）２，
４を該常時閉接点５ａ，６ａと並列に接続したことを特
徴とする。

【００１０】

【作用】本発明では、ダイオード２，４をリミットスイ
ッチ５，６の常時閉接点５ａ，６ａと並列に接続するだ
けの非常に簡単な回路構成で、例えばテーブル１３が＋
（左）方向に移動しリミットスイッチ６が動作して停止
したときは、制御装置１からＤＣサーボモータ３に反対
方向に回転する駆動電流を出すことにより、該駆動出力
はダイオード４、ＤＣサーボモータ３、常時閉接点５ａ
を経由して流れ、テーブル１３は−（右）方向に移動し
リミットスイッチ６の動作を解除する作用を奏する。逆
にテーブル１３が−方向に移動しリミットスイッチ５が
動作して停止したときは、上述の逆方向に電流を流しリ
ミットスイッチ６の動作を解除する作用を奏する。

【００１１】

【実施例】

〔実施例１〕以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の実施例１のＤＣサーボモー
タのストロークエンド停止回路の構成を示す図である。
図示するように、本ＤＣサーボモータのストロークエン
ド停止回路はＤＣサーボモータ３を駆動するドライバ１
−１、制御部１−２を具備する制御装置１、ダイオード
２、ＤＣサーボモータ３、ダイオード４、リミットスイ
ッチ５，６（図３参照）の常時閉接点５ａ，６ａで構成
される。ダイオード２と常時閉接点５ａは並列に接続さ
れ、ダイオード４と常時閉接点６ａは並列に接続され
る。

【００１２】上記構成のストロークエンド停止回路にお
いて、制御装置１のドライバ１−１は４個の半導体素子
Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，Ｔ₄からなるＨブリッジ回路で構成され
る。制御部１−２は各半導体素子Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，Ｔ₄の
ゲートにパルス信号を送り、半導体素子Ｔ₁とＴ₄がオン
で半導体素子Ｔ₂とＴ₃がオフの状態でＤＣサーボモータ
３に正転駆動電流を供給し、半導体素子Ｔ₁とＴ₄がオフ
で半導体素子Ｔ₂とＴ₃がオンの状態でＤＣサーボモータ
３を逆転させるように制御する。そしてＤＣサーボモー
タ３のパワー出力は各半導体素子Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，Ｔ₄の
ゲートに供給されるパルス信号のパルス幅で制御され
る。

【００１３】テーブル１３のドグ１４（図３参照）の位
置がストロークエンドを検出するリミットスイッチ５と
リミットスイッチ６の中間の領域にあるときは両方向の
リミットスイッチはオンしており、制御装置１の制御部
１−２からドライバ１−１に正転のパルス信号が来ると
半導体素子Ｔ₁とＴ₄がオンとなり、駆動電流はドライバ
１−１の端子ａから常時閉接点５ａ及びダイオード２の
並列回路を通りＤＣサーボモータ３を順方向に流れ、常
時閉接点６ａを通りＤＣサーボモータ３を正転させテー
ブル１３を＋（左）方向に移動させる。逆転のパルス信
号が来ると半導体素子Ｔ₂とＴ₃がオンとなり、駆動電流
は逆方向に流れモータ３を逆転させテーブル１３を−
（右）方向に移動させる。

【００１４】上記構成のストロークエンド停止回路にお
いて、例えばテーブル１３が＋方向に移動し、ストロー
クエンドに達するドグ１４がリミットスイッチ６を動作
させてその常時閉接点６ａが開く。従って、ＤＣサーボ
モータ３を正転させる順方向の電流は常時閉接点６ａの
開と、ダイオード４で阻止されＤＣサーボモータ３は停
止し、テーブル１３の移動は停止する。

【００１５】この状態で制御装置１の制御部１−２から
ドライバ１−１に逆転のパルス信号が来ると半導体素子
Ｔ₂とＴ₃のオンにより、駆動電流はドライバ１−１の端
子ｂからダイオード４を通り、ＤＣサーボモータ３を逆
方向に流れ、常時閉接点５ａを流れＤＣサーボモータ３
を逆転させテーブル１３を−方向に移動させリミットス
イッチ６の動作を解除させる。

【００１６】上記のようにＤＣサーボモータ３をリミッ
トスイッチ５，６の常時閉接点で遮断する方式は、ＤＣ
サーボモータ３が小さい容量の場合に有効であり、特に
配管自動溶接装置等の駆動機構の小型化が要望される分
野では、使用するＤＣサーボモータは数ワットと小さい
ので、上記方式は極めて有効である。

【００１７】〔実施例２〕図２は本発明の実施例２のＤ
Ｃサーボモータのストロークエンド停止回路の構成を示
す図である。図示するようにリミットスイッチ５の常時
閉接点５ａを介してリレー７を動作させ、そのリレー接
点（動作時閉接点）９をダイオード２と並列に接続す
る。他方のリミットスイッチ６の常時閉接点もリレー８
を動作させ、そのリレー接点（動作時閉接点）１０をダ
イオード４と並列に接続する。この回路はリミットスイ
ッチ５，６の接点の電流容量が小さくＤＣサーボモータ
３の電流を直接オン／オフ出来ない場合、電流容量の大
きいリレー接点を持つリレー７，８を介してサーボモー
タ３の電流をオン／オフ制御するものである。

【００１８】このリレー回路を使用する代わりに半導体
リレー等のスイッチングを使用して制御することもでき
る。尚、本実施例ではストロークエンドを２個のリミッ
トスイッチで検出する例を説明したが、２個に限定され
るものではない。また、ＤＣサーボモータ３の接続箇所
はダイオード２とリレー接点９の並列回路及びダイオー
ド４とリレー接点１０の並列回路と直列であれば何処で
も良いことは無論である。

【００１９】また、ストロークエンドを検出する手段も
リミットスイッチに限定されるものではなく、即ち移動
体の移動限界点を検出できる移動限界検出手段であれば
よく、この移動限界検出手段の出力によりＤＣサーボモ
ータの駆動電流をオンオフするスイッチング素子を動作
できるものであればよい。

【００２０】また、上記実施例ではデーブルのストロー
クエンドを検出する例を示したが、本発明のストローク
エンド停止回路はこれに限定されるものではなく、移動
体をＤＣサーボモータで駆動し、該移動体の移動限界を
検出したＤＣサーボモータを停止するものに広く適用で
きる。

【００２１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、ＤＣサーボモータに直列に接続された常時閉接点
又はスイッチング素子にＤＣサーボモータが所定方向に
回転し、該常時閉接点又はスイッチング素子が開状態に
なった場合に該ＤＣサーボモータに該所定方向とは反対
方向に回転させる駆動電流を流すことができる整流素子
を該常時閉接点又は該スイッチング素子と並列に接続す
るという非常に簡単な回路で移動限界検出手段の動作を
解除することができ、特別に誤操作防止回路も必要とせ
ずオペレータの誤操作に対しても安全確実に作動するＤ
Ｃサーボモータのストロークエンド停止回路を提供でき
るという優れた効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のＤＣサーボモータのストロ
ークエンド停止回路を示す図である。

【図２】本発明の実施例２のＤＣサーボモータのストロ
ークエンド停止回路を示す図である。

【図３】ＤＣサーボモータで駆動する駆動装置の構成例
を示す図である。

【図４】従来のＤＣサーボモータのストロークエンド停
止回路を示す図である。

【符号の説明】

１ 制御装置 １−１ ドライバ １−２ 制御部 ２，４ ダイオード ３ ＤＣサーボモータ ５，６ リミットスイッチ ５ａ，６ａ リミットスイッチの常時閉接点 ７，８ リレー ９，１０ リレー接点 １１ リリーススイッチ １２ ボールネジ １３ テーブル １４ ドグ １５ 原点検出器 １６ 固定部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の駆動源としてのＤＣサーボモー
   タと、該移動体の移動限界点を検出する移動限界検出手
   段と、該ＤＣサーボモータを駆動制御する制御手段とを
   具備し、前記移動限界検出手段が前記移動体の移動限界
   を検出したら該検出信号により前記制御手段を介して前
   記ＤＣサーボモータを停止させるように構成したＤＣサ
   ーボモータのストロークエンド停止回路において、 前記制御手段からのＤＣサーボモータ駆動出力を前記移
   動限界検出手段の常時閉接点又は該移動限界検出手段に
   より間接的開閉作動するスイッチング素子を経由して、
   前記ＤＣサーボモータに供給するように構成すると共
   に、前記ＤＣサーボモータが所定方向に回転し前記移動
   限界検出手段が動作し前記常時閉接点又はスイッチング
   素子が開状態になった場合、該ＤＣサーボモータに該所
   定方向とは反対方向に回転させる電流を流すことができ
   る整流素子を該常時閉接点又は該スイッチング素子と並
   列に接続したことを特徴とするＤＣサーボモータのスト
   ロークエンド停止回路。