JPH0627434Y2 - 作図機のペンヘツド駆動制御装置 - Google Patents
作図機のペンヘツド駆動制御装置Info
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- JPH0627434Y2 JPH0627434Y2 JP2085684U JP2085684U JPH0627434Y2 JP H0627434 Y2 JPH0627434 Y2 JP H0627434Y2 JP 2085684 U JP2085684 U JP 2085684U JP 2085684 U JP2085684 U JP 2085684U JP H0627434 Y2 JPH0627434 Y2 JP H0627434Y2
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- control
- pen head
- clock
- torque
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、所謂X・Yプロッタ等の作図機に適用される
ペンヘッド駆動制御装置に関し、特に、マイクロコンピ
ュータ等の演算処理手段にて得られる演算出力データに
従ってペンヘッドの駆動制御を行なうようにした作図機
のペンヘッド駆動制御装置に関する。
ペンヘッド駆動制御装置に関し、特に、マイクロコンピ
ュータ等の演算処理手段にて得られる演算出力データに
従ってペンヘッドの駆動制御を行なうようにした作図機
のペンヘッド駆動制御装置に関する。
一般に、X・Yプロッタ等の作図機では、制御パルスが
1発供給される毎に一定角度だけ回転子が回転する所謂
パルスモータによってペンヘッドを図板上の横軸すなわ
ちX方向と縦軸すなわちY方向にそれぞれステップ送り
するようにしたヘッド送り機構を用いて、任意の直線あ
るいは曲線を階段状の折線にて近似して作図を行なうよ
うになっている。そして、上記ヘッド送り機構は、上記
折線近似処理をマイクロコンピュータにて行ないなが
ら、該マイクロコンピュータにて得られる演算出力に従
って各パルスモータの駆動制御すなわちペンヘッドのス
テップ送りの制御が行なわれるようになっている。従っ
て、このように階段状の折線近似による作図を行なう作
図機では、ペンヘッドのステップ送りの精度すなわち、
マイクロコンピュータによる折線近似処理の演算精度に
よって作図精度が決ってしまう。
1発供給される毎に一定角度だけ回転子が回転する所謂
パルスモータによってペンヘッドを図板上の横軸すなわ
ちX方向と縦軸すなわちY方向にそれぞれステップ送り
するようにしたヘッド送り機構を用いて、任意の直線あ
るいは曲線を階段状の折線にて近似して作図を行なうよ
うになっている。そして、上記ヘッド送り機構は、上記
折線近似処理をマイクロコンピュータにて行ないなが
ら、該マイクロコンピュータにて得られる演算出力に従
って各パルスモータの駆動制御すなわちペンヘッドのス
テップ送りの制御が行なわれるようになっている。従っ
て、このように階段状の折線近似による作図を行なう作
図機では、ペンヘッドのステップ送りの精度すなわち、
マイクロコンピュータによる折線近似処理の演算精度に
よって作図精度が決ってしまう。
ところで、一般にマイクロコンピュータでは、そのシス
テムクロックに同期したデジタル演算処理動作を行な
い、演算出力も上記システムクロックに同期して出力さ
れる。例えば、第1図に破線で示すように始点A(0,
0)と終点B(18,8)とを結ぶ直線について第1図
中に実線にて示すような折線近似処理をマイクロコンピ
ュータで行なった場合には、第2図に示すように、シス
テムクロックの周期を単位ステップ送り量△xとするX
方向の18発の制御パルスφxと、上記システムクロッ
クの周期を単位ステップ送り量△yとして上記X方向の
全送り量18・△xに対し8・△yを全送り量とするよ
うに補間したY方向の8発の制御パルスφyとが上記シ
ステムクロックに同期して出力される。
テムクロックに同期したデジタル演算処理動作を行な
い、演算出力も上記システムクロックに同期して出力さ
れる。例えば、第1図に破線で示すように始点A(0,
0)と終点B(18,8)とを結ぶ直線について第1図
中に実線にて示すような折線近似処理をマイクロコンピ
ュータで行なった場合には、第2図に示すように、シス
テムクロックの周期を単位ステップ送り量△xとするX
方向の18発の制御パルスφxと、上記システムクロッ
クの周期を単位ステップ送り量△yとして上記X方向の
全送り量18・△xに対し8・△yを全送り量とするよ
うに補間したY方向の8発の制御パルスφyとが上記シ
ステムクロックに同期して出力される。
上記マイクロコンピュータにて得られる各制御パルスφ
x,φyによるペンヘッドの駆動制御では、単位ステッ
プ送り量△x,△yすなわちシステムクロックの周期に
相当する分解能での作図しかできず、上記分解能に相当
する誤差がデジタル演算による近似処理に含まれてしま
い、円滑にペンヘッドを送ることができない。
x,φyによるペンヘッドの駆動制御では、単位ステッ
プ送り量△x,△yすなわちシステムクロックの周期に
相当する分解能での作図しかできず、上記分解能に相当
する誤差がデジタル演算による近似処理に含まれてしま
い、円滑にペンヘッドを送ることができない。
従って、上述の第1図に示したようにX方向の全送り量
18・△xとY方向の全送り量8・△yとの比すなわち
勾配S(S=4/9)が整数でないような始点Aと終点B
とを結ぶ直線を階段状の折線近似より作図する場合に
は、Y方向の制御パルスφyの周期すなわちY方向のヘ
ッド送り量を一定にすることができないので、ヘッド送
り機構に機械的な異音が発生する。
18・△xとY方向の全送り量8・△yとの比すなわち
勾配S(S=4/9)が整数でないような始点Aと終点B
とを結ぶ直線を階段状の折線近似より作図する場合に
は、Y方向の制御パルスφyの周期すなわちY方向のヘ
ッド送り量を一定にすることができないので、ヘッド送
り機構に機械的な異音が発生する。
そこで、従来よりX・Yプロッタにおける作図精度を高
めるとともに上述の如き異音の発生を防止するために、
マイクロコンピュータでは作図に必要な始点データや終
点データ等の算出だけを行ない、上記マイクロコンピュ
ータにて算出したデータに基いてヘッド送りに必要な補
間処理を行なう補間回路を外部装置として設け、上記補
間回路にて高速演算処理を行なうようにした第3図のブ
ロック図に示すような構成のペンヘッド駆動制御装置が
提案されている。
めるとともに上述の如き異音の発生を防止するために、
マイクロコンピュータでは作図に必要な始点データや終
点データ等の算出だけを行ない、上記マイクロコンピュ
ータにて算出したデータに基いてヘッド送りに必要な補
間処理を行なう補間回路を外部装置として設け、上記補
間回路にて高速演算処理を行なうようにした第3図のブ
ロック図に示すような構成のペンヘッド駆動制御装置が
提案されている。
第3図において、マイクロコンピュータ1は図示しない
キーボード等のデータ入力手段にて与えられる作図デー
タに基いて作図する図形の始点データや終点データ等を
算出し、上記始点データと終点データとを補間回路2に
供給する。上記補間回路2は、例えば計数型微分解析器
(DDA:Digital Differentral Analyzer)等から成
り、上記マイクロコンピュータ1のシステムクロックの
例えば10倍程度の演算速度で補間処理を行ない、X方
向およびY方向の各制御パルスを形成する。そして、上
記補間回路2にて得られる高速の各制御パルスは、分周
回路4にて例えば1/10に分周され各パルスモータ6,7
の駆動回路5に供給される。
キーボード等のデータ入力手段にて与えられる作図デー
タに基いて作図する図形の始点データや終点データ等を
算出し、上記始点データと終点データとを補間回路2に
供給する。上記補間回路2は、例えば計数型微分解析器
(DDA:Digital Differentral Analyzer)等から成
り、上記マイクロコンピュータ1のシステムクロックの
例えば10倍程度の演算速度で補間処理を行ない、X方
向およびY方向の各制御パルスを形成する。そして、上
記補間回路2にて得られる高速の各制御パルスは、分周
回路4にて例えば1/10に分周され各パルスモータ6,7
の駆動回路5に供給される。
このように、高速補間処理を行なって得られる制御パル
スを分周するようにすれば、分周比の分だけ上述のデジ
タル演算による近似処理における誤差を小さくすること
ができる。
スを分周するようにすれば、分周比の分だけ上述のデジ
タル演算による近似処理における誤差を小さくすること
ができる。
しかし、上記高速補間処理を行なうために設けられる補
間回路2は、複雑な補間処理を極めて高速な演算処理に
て実行しなければならないので、回路規模も大きく且つ
高速動作可能な回路素子にて形成する必要があり、実際
の製品に実装するには不向きである。また、マイクロコ
ンピュータ1の外部装置として補間回路2を設けて、高
速補間処理を行なうようにすると、ペンヘッドの初動・
停止を行なうための高速制御および減速制御用の制御回
路3も外部装置として設けなければならない。
間回路2は、複雑な補間処理を極めて高速な演算処理に
て実行しなければならないので、回路規模も大きく且つ
高速動作可能な回路素子にて形成する必要があり、実際
の製品に実装するには不向きである。また、マイクロコ
ンピュータ1の外部装置として補間回路2を設けて、高
速補間処理を行なうようにすると、ペンヘッドの初動・
停止を行なうための高速制御および減速制御用の制御回
路3も外部装置として設けなければならない。
また、上述のように、ペンヘッドをX軸方向とY軸方向
にそれぞれパルスモータにてステップ送りすることによ
って任意の方向に移動するようにしたX・Yプロッタで
は、上記ペンヘッドをX・Y軸に対して45°の方向に
移動するときにだけ各パルスモータの駆動速度すなわち
上記マイクロコンピュータによる演算出力の各パルスレ
ートが一致するのであるが、他の角度の方向にペンヘッ
ドを移動するときには各パルスモータの駆動速度が互い
に異なる。すなわち、ペンヘッド送り機構を駆動するの
に用いられるパルスモータは、作図する線の角度に応じ
て駆動速度が変化するようになっている。なお、ペンヘ
ッドの移動方向が上記X・Y軸に対して45°方向の場
合、あるいはX軸方向またはY軸方向のどちらか一方で
ある場合には、ペンヘッドを最高速度で移動することが
できる。
にそれぞれパルスモータにてステップ送りすることによ
って任意の方向に移動するようにしたX・Yプロッタで
は、上記ペンヘッドをX・Y軸に対して45°の方向に
移動するときにだけ各パルスモータの駆動速度すなわち
上記マイクロコンピュータによる演算出力の各パルスレ
ートが一致するのであるが、他の角度の方向にペンヘッ
ドを移動するときには各パルスモータの駆動速度が互い
に異なる。すなわち、ペンヘッド送り機構を駆動するの
に用いられるパルスモータは、作図する線の角度に応じ
て駆動速度が変化するようになっている。なお、ペンヘ
ッドの移動方向が上記X・Y軸に対して45°方向の場
合、あるいはX軸方向またはY軸方向のどちらか一方で
ある場合には、ペンヘッドを最高速度で移動することが
できる。
ここで、X・YプロッタのX軸とY軸の各パルスモータ
が受ける負荷トルクが互いに等しく且つ速度によって変
化しないとした場合には、任意の角度の線を描くときに
X軸のパルスモータに供給される制御パルスのパルスレ
ートx〔PPS〕とY軸のパルスモータに供給される
制御パルスのパルスレートy〔PPS〕との間にx =k・y なる関係が成立すると同時に、y =1/k・x なる関係が成立する。なお、kは作図する線の角度によ
って定まる係数であり、x・max,y・maxは最大パ
ルスレートである。
が受ける負荷トルクが互いに等しく且つ速度によって変
化しないとした場合には、任意の角度の線を描くときに
X軸のパルスモータに供給される制御パルスのパルスレ
ートx〔PPS〕とY軸のパルスモータに供給される
制御パルスのパルスレートy〔PPS〕との間にx =k・y なる関係が成立すると同時に、y =1/k・x なる関係が成立する。なお、kは作図する線の角度によ
って定まる係数であり、x・max,y・maxは最大パ
ルスレートである。
ところで、一般にパルスモータは、第4図にトルク・ス
ピード特性を示すように、駆動速度が速くなる(すなわ
ちパルスレートが高くなる)と発生トルクが小さくなる
特性を有しており、駆動速度に応じて発生トルクが変化
する。従って、X・Yプロッタの各パルスモータを異な
る速度で駆動した場合には、低速側のパルスモータがオ
ーバトルクとなってしまい、このオーバートルクがパル
スモータの発熱、振動、騒音の発生原因となる。例え
ば、X軸のパルスモータを最大パルスレートx・max
で駆動してY軸のパルスモータをy=1/5・maxのパル
スレートyで駆動して勾配が1/5の線を描く場合に
は、上記第4図中に示すTover=TA−Tmが不要なオーバ
ートルクToverとなってしまう。
ピード特性を示すように、駆動速度が速くなる(すなわ
ちパルスレートが高くなる)と発生トルクが小さくなる
特性を有しており、駆動速度に応じて発生トルクが変化
する。従って、X・Yプロッタの各パルスモータを異な
る速度で駆動した場合には、低速側のパルスモータがオ
ーバトルクとなってしまい、このオーバートルクがパル
スモータの発熱、振動、騒音の発生原因となる。例え
ば、X軸のパルスモータを最大パルスレートx・max
で駆動してY軸のパルスモータをy=1/5・maxのパル
スレートyで駆動して勾配が1/5の線を描く場合に
は、上記第4図中に示すTover=TA−Tmが不要なオーバ
ートルクToverとなってしまう。
そこで、本考案は、上述の如き従来の問題点に鑑み、初
動時の加速機能および停止時の減速機能を有するととも
に、ペンヘッドの送り速度に応じてヘッド送り手段の発
生トルクを制御してペンヘッドを円滑に送ることを回路
規模の小さな装置で可能にした新規な構成の作図機にお
けるペンヘッド駆動制御装置を提供するものである。
動時の加速機能および停止時の減速機能を有するととも
に、ペンヘッドの送り速度に応じてヘッド送り手段の発
生トルクを制御してペンヘッドを円滑に送ることを回路
規模の小さな装置で可能にした新規な構成の作図機にお
けるペンヘッド駆動制御装置を提供するものである。
本考案に係る作図機のペンヘッド駆動制御装置は、上述
の目的を達成するために作図データに基いてペンヘッド
のステップ送り用の制御パルスを形成する演算処理手段
と、可逆計数手段と、該可逆計数手段にて得られる計数
出力データをデコードしてトルク制御信号を形成するデ
コード手段と、上記可逆計数手段にて得られる計数出力
データに応じたパルス数のクロックパルスを上記演算処
理手段のシステムクロックよりも高い周波数の高速クロ
ックに基いて発生するクロックパルス発生手段と、該ク
ロックパルス発生手段にて発生されたクロックパルスを
1/N(Nは任意の整数)分周する分周手段と、該分周
手段による1/N分周出力パルスに応じてペンヘッドをス
テップ送りするヘッド送り手段とを備え、上記可逆計数
手段にて上記制御パルスを加算計数するとともに上記1/
N分周出力パルスを減算計数して得られる計数出力デー
タにより上記クロックパルス発生出段の動作制御を行な
うとともに、上記デコード手段にて得られるトルク制御
信号により上記ヘッド送り手段の発生トルクを制御する
ようにしたことを特徴とするものである。
の目的を達成するために作図データに基いてペンヘッド
のステップ送り用の制御パルスを形成する演算処理手段
と、可逆計数手段と、該可逆計数手段にて得られる計数
出力データをデコードしてトルク制御信号を形成するデ
コード手段と、上記可逆計数手段にて得られる計数出力
データに応じたパルス数のクロックパルスを上記演算処
理手段のシステムクロックよりも高い周波数の高速クロ
ックに基いて発生するクロックパルス発生手段と、該ク
ロックパルス発生手段にて発生されたクロックパルスを
1/N(Nは任意の整数)分周する分周手段と、該分周
手段による1/N分周出力パルスに応じてペンヘッドをス
テップ送りするヘッド送り手段とを備え、上記可逆計数
手段にて上記制御パルスを加算計数するとともに上記1/
N分周出力パルスを減算計数して得られる計数出力デー
タにより上記クロックパルス発生出段の動作制御を行な
うとともに、上記デコード手段にて得られるトルク制御
信号により上記ヘッド送り手段の発生トルクを制御する
ようにしたことを特徴とするものである。
以下、本考案に係るペンヘッド駆動制御装置の一実施例
について、図面に従い詳細に説明する。
について、図面に従い詳細に説明する。
第5図のブロック図に示す実施例において、マイクロコ
ンピュータ10は、図示しないデータ入力手段により与
えられる作図データに基いて始点(0,0)と終点
(X,Y)とを結ぶ直線について階段状の折線近似処理
を行ない、そのシステムクロックに同期したX方向およ
びY方向の各制御パルスφx,φyを出力する。ここ
で、上記始点0,0と終点X,Yとを結ぶ直線の勾配S
が例えばS=7/16であったとすると、上記マイクロコン
ピュータ10は、システムクロックに同期した最少分解
能のX方向の制御パルスφxに対して、16発当り7発
のY方向の制御パルスφyを第6図に示すように繰返し
て出力する。
ンピュータ10は、図示しないデータ入力手段により与
えられる作図データに基いて始点(0,0)と終点
(X,Y)とを結ぶ直線について階段状の折線近似処理
を行ない、そのシステムクロックに同期したX方向およ
びY方向の各制御パルスφx,φyを出力する。ここ
で、上記始点0,0と終点X,Yとを結ぶ直線の勾配S
が例えばS=7/16であったとすると、上記マイクロコン
ピュータ10は、システムクロックに同期した最少分解
能のX方向の制御パルスφxに対して、16発当り7発
のY方向の制御パルスφyを第6図に示すように繰返し
て出力する。
上記X方向の制御パルスφxは、第1のアップダウンカ
ウンタ11に加算パルスとして供給されている。また、
上記Y方向の制御パルスφyは、第2のアップダウンカ
ウンタ12に加算パルスとして供給されている。
ウンタ11に加算パルスとして供給されている。また、
上記Y方向の制御パルスφyは、第2のアップダウンカ
ウンタ12に加算パルスとして供給されている。
上記第1のアップダウンカウンタ11には、後述する第
1の1/16分周器41による分周出力パルスSxが減算パ
ルスとして供給されている。また、上記第2のアップダ
ウンカウンタ12には、後述する第2の1/16分周器42
による分周出力パルスSyが減算パルスとして供給され
ている。そして、上記第1および第2のアップダウンカ
ウンタ11,12は、それぞれ6ビットのバイナリーカ
ウンタから成り、上記各制御パルスφx,φyの加算計
数動作を行なうとともに上記各分周出力パルスSx,S
yの減算計数動作を行なうようになっている。
1の1/16分周器41による分周出力パルスSxが減算パ
ルスとして供給されている。また、上記第2のアップダ
ウンカウンタ12には、後述する第2の1/16分周器42
による分周出力パルスSyが減算パルスとして供給され
ている。そして、上記第1および第2のアップダウンカ
ウンタ11,12は、それぞれ6ビットのバイナリーカ
ウンタから成り、上記各制御パルスφx,φyの加算計
数動作を行なうとともに上記各分周出力パルスSx,S
yの減算計数動作を行なうようになっている。
上記第1のアップダウンカウンタ11にて得られる6ビ
ットの計数出力データDxは、6入力の第1のANDゲ
ート21に供給されるとともに、第1のバイナリーレイ
トマルチプライヤ(BRM)31にパラレルロードされ
る。さらに、上記計数出力データDxは、その上位3ビ
ットデータが第1のデコーダ51に供給されている。ま
た、上記第2のアップダウンカウンタ12にて得られる
6ビットの計数出力データDyは、6入力の第2のAN
Dゲート22に供給されるとともに、第2のBRM32
にパラレルロードされる。さらに、上記計数出力データ
Dyは、その上位3ビットデータが第2のデコーダ52
に供給されている。
ットの計数出力データDxは、6入力の第1のANDゲ
ート21に供給されるとともに、第1のバイナリーレイ
トマルチプライヤ(BRM)31にパラレルロードされ
る。さらに、上記計数出力データDxは、その上位3ビ
ットデータが第1のデコーダ51に供給されている。ま
た、上記第2のアップダウンカウンタ12にて得られる
6ビットの計数出力データDyは、6入力の第2のAN
Dゲート22に供給されるとともに、第2のBRM32
にパラレルロードされる。さらに、上記計数出力データ
Dyは、その上位3ビットデータが第2のデコーダ52
に供給されている。
上記第1および第2のANDゲート21,22は、それ
ぞれ各計数出力Dx,Dyが全て論理「1」すなわちD
x=63あるいはDy=63になると、上記マイクロコ
ンピュータ10の動作を停止させる停止指令信号Psx,P
syを形成して上記マイクロコンピュータ10に供給す
る。上記マイクロコンピュータ10は、上記停止指令信
号Psx,Psyのいずれか一方がシステムクロックに同期し
て論理「1」になると、動作を停止して上記各制御パル
スφx,φyを1クロック分だけ遅らせて出力するよう
になっている。
ぞれ各計数出力Dx,Dyが全て論理「1」すなわちD
x=63あるいはDy=63になると、上記マイクロコ
ンピュータ10の動作を停止させる停止指令信号Psx,P
syを形成して上記マイクロコンピュータ10に供給す
る。上記マイクロコンピュータ10は、上記停止指令信
号Psx,Psyのいずれか一方がシステムクロックに同期し
て論理「1」になると、動作を停止して上記各制御パル
スφx,φyを1クロック分だけ遅らせて出力するよう
になっている。
上記第1および第2のBRM31,32は、クロック発
生器30からそれぞれ供給されるクロックパルスφckを
6ビットの制御データにて指定された比率で分配し、上
記クロックパルスφckの周波数inに対して、 M=F・25+E・24+D・23+C・22+B・21+A・20 なる周波数outのクロックパルスを形成する。
生器30からそれぞれ供給されるクロックパルスφckを
6ビットの制御データにて指定された比率で分配し、上
記クロックパルスφckの周波数inに対して、 M=F・25+E・24+D・23+C・22+B・21+A・20 なる周波数outのクロックパルスを形成する。
このようなバイナリーレートマルチプライヤとしては、
例えばテキサスインストルメンツ社製のSN5497や
SN7497等を用いることができる。
例えばテキサスインストルメンツ社製のSN5497や
SN7497等を用いることができる。
ここで、上記各BRM31,32にクロック発生器30
から供給するクロックパルスφckは、上記マイクロコン
ピュータ10のシステムクロックの16倍の周波数in
としてある。
から供給するクロックパルスφckは、上記マイクロコン
ピュータ10のシステムクロックの16倍の周波数in
としてある。
そして、第1のBRM31は、上記第1のアップダウン
カウンタ11にて得られる6ビットの計数出力データD
xを制御データとして作動して、xなる周波数のクロ
ックパルスを第1の分周器41に供給する。また、上記
第2のBRM32は、上記第2のアップダウンカウンタ
12にて得られる6ビットの計数出力データDyを制御
データとして作動して、yなる周波数のクロックパル
スを第2の分周器42に供給する。
カウンタ11にて得られる6ビットの計数出力データD
xを制御データとして作動して、xなる周波数のクロ
ックパルスを第1の分周器41に供給する。また、上記
第2のBRM32は、上記第2のアップダウンカウンタ
12にて得られる6ビットの計数出力データDyを制御
データとして作動して、yなる周波数のクロックパル
スを第2の分周器42に供給する。
上記第1および第2の分周器41,42は、上記x,
yなる周波数のクロックパルスφckをそれぞれ1/16分
周する。上記第1の分周器41にて得られる分周出力パ
ルスSxは、上記第1のアップダウンカウンタ11に減
算パルスとして供給されるとともに、X方向の制御パル
スとしてモータ駆動回路60に供給される。また、上記
第2の分周器42にて得られる分周出力パルスSyは、
上記第2のアップダウンカウンタ12に減算パルスとし
て供給されるとともに、Y方向の制御パルスとしてモー
タ駆動回路60に供給される。
yなる周波数のクロックパルスφckをそれぞれ1/16分
周する。上記第1の分周器41にて得られる分周出力パ
ルスSxは、上記第1のアップダウンカウンタ11に減
算パルスとして供給されるとともに、X方向の制御パル
スとしてモータ駆動回路60に供給される。また、上記
第2の分周器42にて得られる分周出力パルスSyは、
上記第2のアップダウンカウンタ12に減算パルスとし
て供給されるとともに、Y方向の制御パルスとしてモー
タ駆動回路60に供給される。
また、この実施例において、上記第1のデコーダ51
は、例えば第7図に示すように2個のインバータ53,
54と4個のNANDゲート55,56,57,58に
て構成されており、上記第1のアップダウンカウンタ1
1の計数出力データDxの上位3ビットデータ〔A,
B,C〕について第1表に示すような変換動作を行なっ
て2ビットのトルク制御信号SPx0,SPx1を形成する。
は、例えば第7図に示すように2個のインバータ53,
54と4個のNANDゲート55,56,57,58に
て構成されており、上記第1のアップダウンカウンタ1
1の計数出力データDxの上位3ビットデータ〔A,
B,C〕について第1表に示すような変換動作を行なっ
て2ビットのトルク制御信号SPx0,SPx1を形成する。
さらに、上記第2のデコーダ52は、上述の第1のデコ
ーダ51と同様に構成されており、上記第2のアップダ
ウンカウンタ12の計数出力データDyの上位3ビット
データ〔A,B,C〕について上記第1表に示した変換
動作を行なって2ビットのトルク制御信号SPy0,SPy1を
形成する。上記各デコーダ51,52にて形成した各ト
ルク制御信号SPx0,SPx1,SPy0,SPy1は、上記
モータ駆動回路60に供給されている。
ーダ51と同様に構成されており、上記第2のアップダ
ウンカウンタ12の計数出力データDyの上位3ビット
データ〔A,B,C〕について上記第1表に示した変換
動作を行なって2ビットのトルク制御信号SPy0,SPy1を
形成する。上記各デコーダ51,52にて形成した各ト
ルク制御信号SPx0,SPx1,SPy0,SPy1は、上記
モータ駆動回路60に供給されている。
そして、上記モータ駆動回路60は、上記第1の1/16分
周器41から制御パルスSxが供給される毎にX軸のパ
ルスモータ71を1ステップづつ駆動し、また、上記第
2の1/16分周器42から制御パルスSyが供給される毎
にY軸のパルスモータ72を1ステップづつ駆動する。
さらに、このモータ駆動回路60は、上記第1のデコー
ダ51から供給されるトルク制御信号SPx0,SPx1に
応じて、X軸のパルスモータ71に供給する駆動電流の
例えば電流密度を4段に切換えることによって上記パル
スモータ71の発生トルクを切換制御するようになって
いる。
周器41から制御パルスSxが供給される毎にX軸のパ
ルスモータ71を1ステップづつ駆動し、また、上記第
2の1/16分周器42から制御パルスSyが供給される毎
にY軸のパルスモータ72を1ステップづつ駆動する。
さらに、このモータ駆動回路60は、上記第1のデコー
ダ51から供給されるトルク制御信号SPx0,SPx1に
応じて、X軸のパルスモータ71に供給する駆動電流の
例えば電流密度を4段に切換えることによって上記パル
スモータ71の発生トルクを切換制御するようになって
いる。
また、上記モータ駆動回路60は、Y軸のパルスモータ
72についても、同様に第2のデコーダ52から供給さ
れるトルク制御信号SPy0,SPy1に応じて例えば第8
図に示すように4段階のトルク制御を行なう。
72についても、同様に第2のデコーダ52から供給さ
れるトルク制御信号SPy0,SPy1に応じて例えば第8
図に示すように4段階のトルク制御を行なう。
上述の如き構成の実施例では、マイクロコンピュータ1
0にて形成した各制御パルスφx,φyを加算計数する
各アップダウンカウンタ11,12による計数出力デー
タDx,Dyによって制御される各BRM31,32に
より、上記マイクロコンピュータ10のシステムクロッ
クの16倍の周波数inのクロックパルスφckから上述
の第1式にて示される周波数outのクロックパルスφ
ckx,φckyを形成し、このクロックパルスφckx,φcky
をそれぞれ1/16分周器41,42にて分周して得られる
各分周出力パルスSx,Syを上記各アップダウンカウ
ンタ11,12にて減算計数しているので、各アップダ
ウンカウンタ11,12による各計数出力データDx,
Dyの比が上述の勾配Sに略一致する定常状態になるま
で、初動時に上記分周出力パルスSx,Syの各発生タ
イミングが徐々に狭められることになる。すなわち、上
記分周出力パルスSx,Syを制御パルスとして駆動さ
れるパルスモータ71,72により、ペンヘッドは初動
時に徐々に加速される。
0にて形成した各制御パルスφx,φyを加算計数する
各アップダウンカウンタ11,12による計数出力デー
タDx,Dyによって制御される各BRM31,32に
より、上記マイクロコンピュータ10のシステムクロッ
クの16倍の周波数inのクロックパルスφckから上述
の第1式にて示される周波数outのクロックパルスφ
ckx,φckyを形成し、このクロックパルスφckx,φcky
をそれぞれ1/16分周器41,42にて分周して得られる
各分周出力パルスSx,Syを上記各アップダウンカウ
ンタ11,12にて減算計数しているので、各アップダ
ウンカウンタ11,12による各計数出力データDx,
Dyの比が上述の勾配Sに略一致する定常状態になるま
で、初動時に上記分周出力パルスSx,Syの各発生タ
イミングが徐々に狭められることになる。すなわち、上
記分周出力パルスSx,Syを制御パルスとして駆動さ
れるパルスモータ71,72により、ペンヘッドは初動
時に徐々に加速される。
また、定常状態では、上記マイクロコンピュータ10の
システムクロックの16倍の周波数inのクロックパル
スφckに基いて平滑化処理の施こされた各分周出力パル
スSx,Syによって各パルスモータ71,72が駆動
されるので、極めて滑らかにペンヘッドを送ることがで
きる。
システムクロックの16倍の周波数inのクロックパル
スφckに基いて平滑化処理の施こされた各分周出力パル
スSx,Syによって各パルスモータ71,72が駆動
されるので、極めて滑らかにペンヘッドを送ることがで
きる。
上記平滑化処理は、各アップダウンカウンタ11,12
の計数出力データDx,Dyによる各BRM31,32
の制御によって行なわれるのであるが、システムクロッ
クに同期した最少分解能の制御パレスφxを計数する第
1のアップダウンカウンタ11による計数出力データD
xが「64」すなわち「0」に戻って誤動作するのを上
記第1のANDゲート21による停止指令信号Spxにて
上記マイクロコンピュータ10の動作を停止させること
によって防止している。すなわち、定常状態では、マイ
クロコンピュータ10にて形成したX方向の制御パルス
φxの32発毎に第1のANDゲート21による停止指
令信号Psxが上記マイクロコンピュータ10のシステム
クロックに同期したタイミングで論理「1」になって、
各制御パルスφx,φyをシステムクロックの1周期分
だけ遅らせるようにしている。
の計数出力データDx,Dyによる各BRM31,32
の制御によって行なわれるのであるが、システムクロッ
クに同期した最少分解能の制御パレスφxを計数する第
1のアップダウンカウンタ11による計数出力データD
xが「64」すなわち「0」に戻って誤動作するのを上
記第1のANDゲート21による停止指令信号Spxにて
上記マイクロコンピュータ10の動作を停止させること
によって防止している。すなわち、定常状態では、マイ
クロコンピュータ10にて形成したX方向の制御パルス
φxの32発毎に第1のANDゲート21による停止指
令信号Psxが上記マイクロコンピュータ10のシステム
クロックに同期したタイミングで論理「1」になって、
各制御パルスφx,φyをシステムクロックの1周期分
だけ遅らせるようにしている。
また、停止時には、上述の初動時と逆の動作によって減
速制御が行なわれ、滑らかにペンヘッドを停止させるこ
とができる。
速制御が行なわれ、滑らかにペンヘッドを停止させるこ
とができる。
しかも、各パルスモータ71,72は、上述の如く各モ
ータ71,72の駆動速度に対応する各アップダウンカ
ウンタ11,12の各計数出力データDx,Dyをそれ
ぞれデコーダ51,52にてデコードして得られるトル
ク制御信号SPx,SPyによって上記駆動速度に応じ
たトルク制御がなされるので、不要なオーバトルクを発
生することがなく、極めて円滑にペンヘッドをステップ
送りすることができる。
ータ71,72の駆動速度に対応する各アップダウンカ
ウンタ11,12の各計数出力データDx,Dyをそれ
ぞれデコーダ51,52にてデコードして得られるトル
ク制御信号SPx,SPyによって上記駆動速度に応じ
たトルク制御がなされるので、不要なオーバトルクを発
生することがなく、極めて円滑にペンヘッドをステップ
送りすることができる。
ここで、上述の如きトルク制御機能を有するモータ駆動
回路は、例えば第9図に示すような回路構成にて実現す
ることができる。このモータ駆動回路は4相パルスモー
タ70を1−2相励磁駆動するもので、上記パルスモー
タ70のA相駆動コイル70A、B相駆動コイル70
B、C相駆動コイル70C、D相駆動コイル70Dの各
一端がそれぞれ相切換用の各電子スイッチ61A,61
B,61C,61Dを介して接地され、また、上記A相
駆動コイル70AおよびC相駆動コイル70Cの各他端
が電流制御用の第1の電子スイッチ62ACを介して駆
動電源63に接続され、さらに、上記B相駆動コイル7
0BおよびD相駆動コイル70Dの各他端が電流制御用
の第2の電子スイッチ62BDを介して上記駆動電源2
3に接続されている。上記相切換用の各電子スイッチ6
1A,61B,61C,61Dは、相切換制御回路64
から供給される各相切換制御パルスφA,φB,φC,
φDに応じてスイッチング動作を行なう。また、上記電
流制御用の各電子スイッチ62AC,62BDは、パル
ス幅変調WM波発生器65から供給されるPWM波の電
流制御信号φAC,φBDに応じてスイッチング動作を行な
う。
回路は、例えば第9図に示すような回路構成にて実現す
ることができる。このモータ駆動回路は4相パルスモー
タ70を1−2相励磁駆動するもので、上記パルスモー
タ70のA相駆動コイル70A、B相駆動コイル70
B、C相駆動コイル70C、D相駆動コイル70Dの各
一端がそれぞれ相切換用の各電子スイッチ61A,61
B,61C,61Dを介して接地され、また、上記A相
駆動コイル70AおよびC相駆動コイル70Cの各他端
が電流制御用の第1の電子スイッチ62ACを介して駆
動電源63に接続され、さらに、上記B相駆動コイル7
0BおよびD相駆動コイル70Dの各他端が電流制御用
の第2の電子スイッチ62BDを介して上記駆動電源2
3に接続されている。上記相切換用の各電子スイッチ6
1A,61B,61C,61Dは、相切換制御回路64
から供給される各相切換制御パルスφA,φB,φC,
φDに応じてスイッチング動作を行なう。また、上記電
流制御用の各電子スイッチ62AC,62BDは、パル
ス幅変調WM波発生器65から供給されるPWM波の電
流制御信号φAC,φBDに応じてスイッチング動作を行な
う。
上記相切換制御回路64は、第1の信号入力端子から供
給されるステップパルスSφに基いて、第10図に示す
ように4相の各相切換制御パルスφA,φB,φC,φ
Dを形成して、上記各電子スイッチ61A,61B,6
1C,61Dに供給している。
給されるステップパルスSφに基いて、第10図に示す
ように4相の各相切換制御パルスφA,φB,φC,φ
Dを形成して、上記各電子スイッチ61A,61B,6
1C,61Dに供給している。
また、上記PWM波発生器65は、上記ステップパルス
Sφに同期して第9図に示すようにデューティが順次に
変化する2相の電流制御信号φAC,φBDを形成して上記
各電子スイッチ62AC,62BDに供給している。さ
らに、このPWM波発生器65は、デューティの外部制
御が可能なもので、第2および第3の信号入力端子6
6,67から供給される2ビットのトルク制御信号SP
0,SP1に応じて4種類のデューティの各電流制御信
号φAC,φBDを出力するようになっている。
Sφに同期して第9図に示すようにデューティが順次に
変化する2相の電流制御信号φAC,φBDを形成して上記
各電子スイッチ62AC,62BDに供給している。さ
らに、このPWM波発生器65は、デューティの外部制
御が可能なもので、第2および第3の信号入力端子6
6,67から供給される2ビットのトルク制御信号SP
0,SP1に応じて4種類のデューティの各電流制御信
号φAC,φBDを出力するようになっている。
上述の如き構成のモータ駆動回路では、4相パルスモー
タ70を1−2相励磁駆動し、且つ各駆動コイル70
A,70B,70C,70Dに流す各駆動電流の大きさ
がトルク制御信号SP0,SP1に応じた各電流制御信
号φAC,φBDのデューティによって制御されるので、パ
ルスモータ70の発生トルクを上記トルク制御信号SP
0,SP1にて制御することができる。
タ70を1−2相励磁駆動し、且つ各駆動コイル70
A,70B,70C,70Dに流す各駆動電流の大きさ
がトルク制御信号SP0,SP1に応じた各電流制御信
号φAC,φBDのデューティによって制御されるので、パ
ルスモータ70の発生トルクを上記トルク制御信号SP
0,SP1にて制御することができる。
上述の実施例の説明から明らかなように、本考案に係る
作図機のペンヘッド駆動制御装置では、演算処理手段に
て形成した制御パルスを加算計数するとともに1/N分周
手段による分周出力パルスを減算計数する可逆計数手段
により得られる計数出力データによって、上記1/N分周
手段に与えるクロックパルスの発生手段を制御している
ので、始動時に加速動作および停止時の減速動作を行な
うことができ、しかも、上記計数出力データをデコード
することにより得られるトルク制御信号によって、駆動
速度に応じたトルク制御を行なうことができ、さらに定
常動作状態ではペンヘッドのステップ送りのタイミング
を平滑化することができ、円滑なヘッド送りを行なうこ
とができる。従って、所期の目的を十分に達成すること
ができる。
作図機のペンヘッド駆動制御装置では、演算処理手段に
て形成した制御パルスを加算計数するとともに1/N分周
手段による分周出力パルスを減算計数する可逆計数手段
により得られる計数出力データによって、上記1/N分周
手段に与えるクロックパルスの発生手段を制御している
ので、始動時に加速動作および停止時の減速動作を行な
うことができ、しかも、上記計数出力データをデコード
することにより得られるトルク制御信号によって、駆動
速度に応じたトルク制御を行なうことができ、さらに定
常動作状態ではペンヘッドのステップ送りのタイミング
を平滑化することができ、円滑なヘッド送りを行なうこ
とができる。従って、所期の目的を十分に達成すること
ができる。
第1図は演算処理手段にて形成した制御パルスによりペ
ンヘッドの送り制御を行なう場合の基本的な動作を説明
するための模式図であり、第2図は上記制御パルスを示
すタイムチャートである。 第3図はペンヘッド駆動制御装置の従来例を示すブロッ
ク回路図である。 第4図はパルスモータの一般的なトルク・スピード特性
を示す特性線図である。 第5図は本考案に係るパルスモータの駆動制御回路の一
実施例を示すブロック図である。第6図は上記実施例の
動作を示すタイムチャートである。第7図は上記実施例
におけるデコーダの具体例を示す回路図である。第8図
は上記実施例におけるトルク制御特性の一例を示す特性
線図である。第9図は上記実施例に用いられるモータ駆
動回路の具体例を示すブロック図であり、第10図はそ
の動作を示すタイムチャートである。 10……マイクロコンピュータ 11,12……アップダウンカウンタ 30……クロック発生器 31,32……バイナリーレートマルチプライヤ 41,42……1/N分周期 51,52……デコーダ 60……モータ駆動回路 71,72……パルスモータ
ンヘッドの送り制御を行なう場合の基本的な動作を説明
するための模式図であり、第2図は上記制御パルスを示
すタイムチャートである。 第3図はペンヘッド駆動制御装置の従来例を示すブロッ
ク回路図である。 第4図はパルスモータの一般的なトルク・スピード特性
を示す特性線図である。 第5図は本考案に係るパルスモータの駆動制御回路の一
実施例を示すブロック図である。第6図は上記実施例の
動作を示すタイムチャートである。第7図は上記実施例
におけるデコーダの具体例を示す回路図である。第8図
は上記実施例におけるトルク制御特性の一例を示す特性
線図である。第9図は上記実施例に用いられるモータ駆
動回路の具体例を示すブロック図であり、第10図はそ
の動作を示すタイムチャートである。 10……マイクロコンピュータ 11,12……アップダウンカウンタ 30……クロック発生器 31,32……バイナリーレートマルチプライヤ 41,42……1/N分周期 51,52……デコーダ 60……モータ駆動回路 71,72……パルスモータ
Claims (1)
- 【請求項1】作図データに基いてペンヘッドのステップ
送り用の制御パルスを形成する演算処理手段と、可逆計
数手段と、該可逆計数手段にて得られる計数出力データ
をデコードしてトルク制御信号を形成するデコード手段
と、上記可逆計数手段にて得られる計数出力データに応
じたパルス数のクロックパルスを上記演算処理手段のシ
ステムクロックよりも高い周波数の高速クロックに基い
て発生するクロックパルス発生手段と、該クロックパル
ス発生手段にて発生されたクロックパルスを1/N(N
は任意の整数)分周する分周手段と、該分周手段による
1/N分周出力パルスに応じてペンヘッドをステップ送
りするヘッド送り手段とを備え、上記可逆計数手段にて
上記制御パルスを加算計数するとともに上記1/N分周
出力パルスを減算計数して得られる計数出力データによ
り上記クロックパルス発生手段の動作制御を行なうとと
もに、上記デコード手段にて得られるトルク制御信号に
より上記ヘッド送り手段の発生トルクを制御するように
したことを特徴とする作図機のペンヘッド駆動制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2085684U JPH0627434Y2 (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | 作図機のペンヘツド駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2085684U JPH0627434Y2 (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | 作図機のペンヘツド駆動制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60132396U JPS60132396U (ja) | 1985-09-04 |
JPH0627434Y2 true JPH0627434Y2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=30511729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2085684U Expired - Lifetime JPH0627434Y2 (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | 作図機のペンヘツド駆動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0627434Y2 (ja) |
-
1984
- 1984-02-16 JP JP2085684U patent/JPH0627434Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60132396U (ja) | 1985-09-04 |
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