JPH06249306A

JPH06249306A - プーリ装置

Info

Publication number: JPH06249306A
Application number: JP6349593A
Authority: JP
Inventors: Yuji Mori; 勇二森
Original assignee: Star Micronics Co Ltd
Current assignee: Star Micronics Co Ltd
Priority date: 1993-02-27
Filing date: 1993-02-27
Publication date: 1994-09-06

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】公差による伝達比の誤差を検出し、この誤差
を以て得るべき回転量を補正することにより、回転量の
精度を高めたプーリ装置を提供する。【構成】第１のプーリ２の回転を検出する第１の回転
検出手段１２と、第２のプーリの回転を検出する第２の
回転検出手段１４と、前記第１の回転検出手段で検出さ
れた前記第１のプーリの所定回転量に対して得られるべ
き前記第２のプーリの回転量と前記第２の回転検出手段
より得られた前記第２のプーリの検出回転量との回転量
差から補正値を算出する演算手段（制御装置１６）と、
この演算手段で得られた前記補正値を記憶する記憶手段
と、前記第２のプーリで得るべき回転量に対して前記第
１及び第２のプーリ間の回転伝達比によって前記第１の
プーリに設定すべき回転量を、前記記憶手段から読み出
した前記補正値で補正し、その回転量が得られるように
前記駆動源を制御する制御手段１６とを備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意の回転伝達比が設
定されて任意の回転伝達機構として用いられるプーリ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プーリ装置は、例えば、図５に示すよう
に、一対のプーリ２、４にベルト６を懸け回し、プーリ
２にモータ８から回転力を与えると、その回転がベルト
６を介してプーリ４に伝達され、プーリ４にはプーリ
２、４間のプーリ比に応じた回転量が得られる。この例
では、プーリ４の直径がプーリ２のそれより大きいの
で、プーリ２、４は減速関係にある。このようなプーリ
装置は、回転伝達機構や搬送機構等に利用されている。
特に、歯車機構やタイミングベルトを用いたベルト歯車
機構とは異なって、厄介な歯数比率の設定がなく、回転
比率を大きく設定でき、しかも、一方のプーリ、例えば
駆動側のプーリ２の直径を極端に小さくしても回転伝達
を損なうことがなく、小型軽量化された回転伝達手段と
して用いることができる利点は他の回転伝達装置にはな
い特徴である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このプーリ
装置では、プーリ２、４に任意の回転比を設定できる反
面、プーリ２、４の直径の公差やその他の要因で実際の
伝達される回転量に誤差を生じ、精密な回転伝達が得ら
れないおそれがある。

【０００４】ここで、プーリ２、４の各直径Ｄ₁、Ｄ₂
を、Ｄ₁＝５．００±０．０５ｍｍＤ₂＝５０．００±０．０５ｍｍとする。この場合、プーリ２の外周Ｌ₁の最小値
Ｌ_1min、標準値Ｌ_1typ及び最大値Ｌ_1maxは、Ｌ_1min＝４．９５×π＝１５．５５ｍｍＬ_1typ＝５．００×π＝１５．７１ｍｍＬ_1max＝５．０５×π＝１５．８７ｍｍとなり、また、プーリ４の外周Ｌ₂の最小値Ｌ_2min、標
準値Ｌ_2typ及び最大値Ｌ_2maxは、Ｌ_2min＝４９．９５×π＝１５６．９２ｍｍＬ_2typ＝５０．００×π＝１５７．０８ｍｍＬ_2max＝５０．０５×π＝１５７．２４ｍｍとなる。

【０００５】これらの関係から、回転伝達比（プーリ
比）ｎ（＝Ｌ₁：Ｌ₂）の最小値ｎ_min（＝Ｌ_1max：Ｌ
_2min）、標準値ｎ_typ（＝Ｌ_1typ：Ｌ_2typ）及び最大値
ｎ_max（＝Ｌ_1min：Ｌ_2max）は、ｎ_min＝１：９．８９（＝１５．８７：１５６．９
２）ｎ_typ＝１：１０．００（＝１５．７１：１５７．０
８）ｎ_max＝１：１０．１１（＝１５．５５：１５７．２
４）となる。

【０００６】そこで、プーリ２をＮ₁＝１００回転させ
たとき、その回転伝達比ｎ_min、ｎ_typ及びｎ_maxか
ら、プーリ４側に得られる回転量Ｎ₂の最小値Ｎ_2min、
標準値Ｎ_2typ及び最大値Ｎ_2maxは、Ｎ_2min＝９．８９Ｎ_2typ＝１０．００Ｎ_2max＝１０．１１となる。

【０００７】このように各プーリ２、４には直径Ｄ₁、
Ｄ₂に公差が存在しているため、プーリ２に対するプー
リ４の回転量Ｎ₂には回転ずれ（誤差）が発生する。こ
のずれはプーリ２、４に設定される直径の大きさに関係
なく、プーリ２、４の直径に公差が存在する限り生じる
ものである。

【０００８】プーリ４の細かな回転量の検出が必要な場
合には、回転検出器９に精密に回転量の検出ができるも
のを用いる必要があるが、その精度には限界がある。こ
のため、回転検出器９はプーリ４側からプーリ２側、即
ち、減速初段側にに取り付けることによって、回転検出
器９の回転量に対するプーリ４の回転量を細かく得るこ
とを回避している。即ち、検出精度の要求を緩和してい
るのである。

【０００９】また、プーリ２側に回転検出器９を設けて
プーリ２側の回転量を検出するようした場合、その検出
値からプーリ４側の回転量を想定することは、プーリ
２、４の間に存在する公差のためにプーリ４側に得られ
る回転量が想定値と異なり、依然として問題となる。し
たがって、プーリ４の回転を受けて被搬送物を所定位置
に移送する場合には、回転量精度の低下が搬送位置の精
度に大きく影響することになる。

【００１０】そこで、本発明は、公差による伝達比の誤
差を検出し、この誤差を以て得るべき回転量を補正する
ことにより、回転量の精度を高めたプーリ装置を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このプーリ装置は、駆動
源（モータ８）から回転力を受けて回転する第１のプー
リ（プーリ２）と、この第１のプーリの回転がベルト
（６）を介して伝達される第２のプーリ（プーリ４）
と、前記第１のプーリの回転を検出する第１の回転検出
手段（回転検出器１２）と、前記第２のプーリの回転を
検出する第２の回転検出手段（回転検出器１４）と、前
記第１の回転検出手段で検出された前記第１のプーリの
所定回転量に対して得られるべき前記第２のプーリの回
転量と前記第２の回転検出手段より得られた前記第２の
プーリの検出回転量との回転量差から補正値を算出する
演算手段（制御装置１６）と、この演算手段で得られた
前記補正値を記憶する記憶手段（ＲＯＭ１６６、ＲＡＭ
１６８）と、前記第２のプーリで得るべき回転量に対し
て前記第１及び第２のプーリ間の回転伝達比によって前
記第１のプーリに設定すべき回転量を、前記記憶手段か
ら読み出した前記補正値で補正し、その回転量が得られ
るように前記駆動源を制御する制御手段（制御装置１
６）とを備えたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】第１及び第２のプーリ間に生じる公差に基づく
回転伝達誤差を検出し、それを補正値として記憶手段に
取り込む。第２のプーリで得るべき回転量に対し、回転
伝達比から第１のプーリに設定する回転量が定まるの
で、この回転量を補正値で補正している。したがって、
第１のプーリの回転量の補正の結果、第２のプーリには
精度の高い回転量が得られることになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図面に示した実施例を参照し
て詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明のプーリ装置の一実施例を
示している。このプーリ装置には、第１及び第２のプー
リ２、４を備えるとともに各プーリ２、４間には回転を
伝達する手段としてベルト６が懸け回されている。この
実施例では、プーリ２は駆動源としてモータ８の駆動軸
１０から回転力を受ける駆動側、プーリ４はベルト６に
より回転する従動側に設定されている。また、この実施
例では、プーリ４はプーリ２に比較して直径が大きく、
プーリ２側の回転を減速させる減速伝達機構を成してい
る。

【００１５】プーリ２の駆動軸１０には第１の回転検出
手段としてプーリ２の回転を電気的に検出する回転検出
器１２、また、プーリ４の回転軸１３には第２の回転検
出手段としてプーリ４の回転を電気的に検出する回転検
出器１４が設けられている。各回転検出器１２、１４
は、回転をパルスに変換するエンコーダ等で構成するこ
とができる。

【００１６】また、このプーリ装置には、プーリ２、４
間の回転伝達誤差を演算する演算手段とともに、プーリ
２側の回転量補正に基づいてモータ８の回転を制御する
制御手段等を成す制御装置１６が設置されている。この
制御装置１６は、内部に記憶手段を備えたマイクロコン
ピュータで構成されている。

【００１７】この制御装置１６には、各回転検出器１
２、１４の検出出力が入出力ユニット（Ｉ／Ｏ）１６２
を通して取り込まれる。また、このＩ／Ｏ１６２には電
源投入を表すリセット信号Ｒが図示しない検出手段を通
して入力されている。また、このＩ／Ｏ１６２には制御
出力が取り出され、その制御出力はモータ８を駆動する
駆動装置１８に加えられている。駆動装置１８は、制御
出力を受けてモータ８に駆動電流を流し、制御出力が表
す回転量をモータ８に与える。また、補正値取込み制御
では、その制御範囲を越えた場合、Ｉ／Ｏ１６２からア
ラーム出力が発せられ、警告手段として設置されている
警報器２０に加えられる。この警報器２０は、発光ダイ
オード等の視覚に訴える発光手段の他、聴覚に訴えるブ
ザー等の発音装置で構成することができる。

【００１８】この制御装置１６には、演算及び制御を行
なう中央処理ユニット（ＣＰＵ）１６４が設置され、こ
のＣＰＵ１６４には記憶手段としてＲＯＭ１６６及びＲ
ＡＭ１６８がバスを通じて接続されている。周知のよう
に、ＲＯＭ１６６は読み出し専用のメモリであって、制
御プログラムが格納され、補正値テーブル値等が格納さ
れている。そこで、ＣＰＵ１６４の制御及び演算処理
は、ＲＯＭ１６６から読み出された制御プログラムに基
づいて実行される。また、ＲＡＭ１６８は、随時読み書
き可能なメモリであって、演算途上のデータの他、本発
明の主要なデータである回転量誤差を補償するため、補
正制御によって取り込まれた補正値が格納される。この
補正値の取り込みは、電源投入時を端緒として行なうこ
とから、Ｉ／Ｏ１６２に対するリセット信号Ｒの入力や
図示しないリセットスイッチの操作と関係する。

【００１９】ＲＡＭ１６８に格納される補正値は、プー
リ２、４の直径における公差に基づくものであり、回転
量に応じて段階的な値を採用している。また、この補正
値は、従動側のプーリ４で得るべき回転量に対する駆動
側のプーリ２に設定すべき回転量の補正を行なうデータ
である。

【００２０】実施例中、プーリ２、４の回転方向を示す
矢印Ｐはその一例を示したものであり、プーリ２、４の
減速方向は任意であり、また、プーリ２、４の連動個数
も１対であることに限定されるものではない。

【００２１】このようなプーリ装置の制御動作を説明す
る。この制御動作の説明を簡易化するため、一例として
具体的な数値を設定する。プーリ２、４の直径をＤ₁、
Ｄ₂とすれば、Ｄ₁＝５．００±０．００５ｍｍ、Ｄ₂
＝５０．００±０．００５ｍｍであり、回転検出器１
２、１４で得られる検出出力は共にプーリ２、４の１回
転で１００ポイントのパルスが得られるものとする。即
ち、分解能は１００パルス／１回転とする。

【００２２】このプーリ装置の制御動作は、二つのプロ
セスに大別することができる。第１のプロセスは補正値
の取込み制御、第２のプロセスはその補正値を以て実際
の回転量を補正する補正制御である。図２及び図３は、
補正値の取込み制御を示すフローチャート、図４は、そ
の補正値による実際の補正制御のフローチャートを示し
ている。図２及び図３において、ａはフローチャートの
結合箇所を示している。

【００２３】先ず、補正値の取込み制御は、電源の投入
時や補正値の不良化により随時行ない、その取込み制御
は、回転検出器１２、１４から必要な補正精度が得られ
るだけプーリ２を回転させ、各回転検出器１２、１４か
ら得られた検出回転量から、プーリ２の回転量に施すべ
き補正値を算出し、ＲＡＭ１６８に格納することを内容
とする。

【００２４】この補正値の取込み制御を図２を参照して
説明する。電源が投入されると、リセット信号ＲがＩ／
Ｏ１６２に加えられ、補正値の取込み制御が開始され
る。リセットスイッチを設けた場合、必要に応じてリセ
ット信号ＲをＩ／Ｏ１６２に入力し、そのとき、割り込
み制御で補正値の取込み制御を行なうようにする。

【００２５】ステップＳ１では、予めＲＯＭ１６６に格
納されている補正値取込みのための回転量、必要回転量
ＮａがＲＯＭ１６６から読み出され、ＲＡＭ１６８に設
定され、回転検出器１２の出力値としての回転量Ｎｂの
演算が行なわれる。この必要回転量Ｎａは、回転検出器
１２、１４でプーリ２、４の公差による誤差を検出し、
それを補正値として用いることができる程度の値とす
る。実施例では、Ｎａ＝１００、Ｎｂ＝１００×１００
としている。

【００２６】ステップＳ２ではプーリ２の駆動源である
モータ８を駆動し、ステップＳ３に移行する。ステップ
Ｓ３では、プーリ２の回転を回転検出器１２で検出し、
回転検出器１２に回転量Ｎｂが得られるか否かを監視す
る。ステップＳ３で回転量Ｎｂに到達すると、ステップ
Ｓ４に移行してモータ８の回転を停止させ、ステップＳ
５に移行する。

【００２７】ステップＳ５では、プーリ４側の回転量の
検出、即ち、回転検出器１４で得られる回転検出量Ｎｃ
の取込みを行ない、それをＲＡＭ１６８に格納し、ステ
ップＳ６に移行する。

【００２８】ステップＳ６〜ステップＳ16では回転検出
量ＮｃとＲＯＭ１６６上の補正値テーブル値と比較し、
プーリ２の回転量の補正値をＲＡＭ１６８に格納する。
ＲＯＭ１６６に格納されている補正値テーブル値は表１
の通りである。

【００２９】

【表１】

【００３０】そこで、ステップＳ６では回転検出量Ｎｃ
が９８８以上９９２以下の範囲にあるか否かを判別し、
その範囲内にある場合にはステップＳ７に移行し、補正
値ｄ₁＝１．０１０をＲＡＭ１６８に格納する。次に、
ステップＳ８では回転検出量Ｎｃが９９３以上９９７以
下の範囲にあるか否かを判別し、その範囲内にある場合
にはステップＳ９に移行し、補正値ｄ₂＝１．００５を
ＲＡＭ１６８に格納する。次に、ステップＳ10では回転
検出量Ｎｃが９９８以上１００２以下の範囲にあるか否
かを判別し、その範囲内にある場合にはステップＳ11に
移行し、補正値ｄ₃＝１．０００をＲＡＭ１６８に格納
する。次に、ステップＳ12では回転検出量Ｎｃが１００
３以上１００７以下の範囲にあるか否かを判別し、その
範囲内にある場合にはステップＳ14に移行し、補正値ｄ
₄＝０．９９５をＲＡＭ１６８に格納する。次に、ステ
ップＳ15では回転検出量Ｎｃが１００８以上１０１２以
下の範囲にあるか否かを判別し、その範囲内にある場合
にはステップＳ16に移行し、補正値ｄ₅＝０．９９０を
ＲＡＭ１６８に格納する。以上の処理で補正値ｄ＝ｄ₁
〜ｄ₅のＲＡＭ１６８への格納を終了する。

【００３１】そして、ステップＳ17では、回転検出量Ｎ
ｃが１０１３以上９８８以下の場合、想定した制御範囲
外の場合には補正値テーブル値の枠を越えるので、補正
値ｄの設定はなく、ステップＳ16に移行してアラーム信
号を発生する。このアラーム信号はＩ／Ｏ１６２から警
報器２０に出力され、警報器２０はエラーを表す視覚的
又は聴覚的な警告を発する。

【００３２】次に、この補正値を参照する補正回転制御
を説明する。この補正回転制御は、補正値取得制御によ
ってＲＡＭ１６８に格納された補正値ｄ＝ｄ₁〜ｄ₅を
使用し、回転検出器１２により実際に検出される回転量
（即ち、出力値）の演算を行い、プーリ２をその回転量
だけ回転させることを内容とする。図４に示すように、
ステップＳ21では、回転伝達比、即ち、プーリ比ｎ、プ
ーリ４の回転量Ｎｄを得る場合に、回転検出器１２から
得られる回転検出量Ｎｅの演算を行なってステップＳ22
に移行する。

【００３３】ステップＳ22では、補正値取得動作で得ら
れている補正値ｄをＲＡＭ１６８から読み出し、ステッ
プＳ23では、補正値ｄ、回転検出量Ｎｅから実際に回転
検出器１２から得られるべき回転検出量（出力値）Ｎｆ
を算出する。

【００３４】ステップＳ24では、この回転検出量Ｎｆを
得るための制御出力をＩ／Ｏ１６２から出力させ、駆動
装置１８によりモータ８を駆動する。回転検出量Ｎｆは
モータ８によるプーリ２の回転量である。モータ８の回
転軸がプーリ２にギヤ機構を介して連結されていても、
この関係は何ら影響されることはない。

【００３５】ステップＳ25では、回転量Ｎｆが回転検出
器１２で得られるまで、モータ８の回転を監視し、回転
量Ｎｆが得られたとき、ステップＳ26に移行してモータ
８の回転を停止させ、補正制御を終了する。このような
回転量制御は、プーリ２、４による回転伝達時に随時行
なわれ、回転伝達精度に寄与することになる。

【００３６】このような回転量制御を行なった場合の実
験結果は表２の通りである。

【００３７】

【表２】

【００３８】この表２は、プーリ２の１００回転での補
正回転動作を行わない場合のプーリ４の回転量の標準
値、最小値、最大値及びその補正値ｄ、補正回転動作を
行なった場合のプーリ４の回転量を示している。この結
果より明らかなように、プーリ２に対するプーリ４の回
転量のずれ、即ち、回転量誤差が確実に補償され、回転
量の精度の向上が図れることが理解されよう。

【００３９】なお、実施例では、説明を簡易にするた
め、具体的な数値を挙げて説明したが、本発明における
プーリ装置は、第１及び第２のプーリの関係は個数や大
きさ、直径の大小関係に無関係に成立するものであり、
実施例のものに限定されるものではない。

【００４０】また、実施例では、記憶手段として制御装
置１６に内蔵されたＲＯＭ１６６やＲＡＭ１６８を用い
ているが、これは制御装置１６に一例としてマイクロコ
ンピュータを用いたことによるものであり、記憶手段と
して外部記憶装置を別個に設置してもよく、ホストコン
ピュータが設置されて制御される場合にはホストコンピ
ュータ側の記憶装置を利用してもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１及び第２のプーリの直径における公差による回転比
率の精度の低下を補償して、精度の高い回転量の伝達を
実現でき、精度の高い回転伝達手段として各種の回転機
構に適用できるプーリ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプーリ装置の一実施例を示す図であ
る。

【図２】図１に示したプーリ装置における補正値取込み
制御を示すフローチャートである。

【図３】図２のフローチャートに続く補正値取込み制御
を示すフローチャートである。

【図４】図１に示したプーリ装置における回転量の補正
制御を示すフローチャートである。

【図５】従来のプーリ装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

２プーリ（第１のプーリ）４プーリ（第２のプーリ）８モータ（駆動源）１２回転検出器（第１の回転検出手段）１４回転検出器（第２の回転検出手段）１６制御装置１６６ＲＯＭ（記憶手段）１６８ＲＡＭ（記憶手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動源から回転力を受けて回転する第１
のプーリと、この第１のプーリの回転がベルトを介して伝達される第
２のプーリと、前記第１のプーリの回転を検出する第１の回転検出手段
と、前記第２のプーリの回転を検出する第２の回転検出手段
と、前記第１の回転検出手段で検出された前記第１のプーリ
の所定回転量に対して得られるべき前記第２のプーリの
回転量と前記第２の回転検出手段より得られた前記第２
のプーリの回転検出量との差から補正値を算出する演算
手段と、この演算手段で得られた前記補正値を記憶する記憶手段
と、前記第２のプーリで得るべき回転量に対して前記第１及
び第２のプーリ間の回転伝達比によって前記第１のプー
リに設定すべき回転量を、前記記憶手段から読み出した
前記補正値で補正し、その回転量が得られるように前記
駆動源を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするプーリ装置。