JPH07322019A - サーボモータ速度制御装置 - Google Patents
サーボモータ速度制御装置Info
- Publication number
- JPH07322019A JPH07322019A JP6130930A JP13093094A JPH07322019A JP H07322019 A JPH07322019 A JP H07322019A JP 6130930 A JP6130930 A JP 6130930A JP 13093094 A JP13093094 A JP 13093094A JP H07322019 A JPH07322019 A JP H07322019A
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- JP
- Japan
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- motor
- deceleration
- temperature
- loop gain
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 駆動モータの温度変化や負荷などの経時の変
化に拘らず、減速時の適切な速度制御を行うことのでき
るサーボモータ速度制御装置を提供する。 【構成】 スキャナを駆動するサーボモータのためのサ
ーボモータ速度制御装置であって、上記スキャナの速度
線図に応じてサーボループゲインの切り替えを行う手段
と、上記モータの温度を検出する手段と、スキャナリタ
ーン時のスキャナ停止位置に応じてモータ減速時のサー
ボループゲインを変更する手段と、モータ温度および上
記スキャナ停止位置に応じて変更されたモータ減速時の
サーボループゲインを記憶する手段とを具備する構成と
なっている。
化に拘らず、減速時の適切な速度制御を行うことのでき
るサーボモータ速度制御装置を提供する。 【構成】 スキャナを駆動するサーボモータのためのサ
ーボモータ速度制御装置であって、上記スキャナの速度
線図に応じてサーボループゲインの切り替えを行う手段
と、上記モータの温度を検出する手段と、スキャナリタ
ーン時のスキャナ停止位置に応じてモータ減速時のサー
ボループゲインを変更する手段と、モータ温度および上
記スキャナ停止位置に応じて変更されたモータ減速時の
サーボループゲインを記憶する手段とを具備する構成と
なっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機等における露光
スキャナのサーボモータ速度制御装置に関し、特に、上
記サーボモータの温度変化や負荷などの経時の変化に拘
らず、減速時の適切な速度制御を行うことのできるサー
ボモータ速度制御装置に関する。
スキャナのサーボモータ速度制御装置に関し、特に、上
記サーボモータの温度変化や負荷などの経時の変化に拘
らず、減速時の適切な速度制御を行うことのできるサー
ボモータ速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、スリット露光型の複写機におい
ては、コンタクトガラス上に画像面を下にした原稿を載
置し、これを下から露光スキャナでスキャンニングして
投影像を感光体上に結像するようになっている。ところ
で、ぶれのない複写画像を得ようとすると露光スキャナ
が一定速動作に入ってから原稿面のスキャンを始める必
要がある。そのためには、スキャナが一定速度に立ち上
がるまでの助走距離が必要になるが、一方では複写機の
小型化が要求されるため助走距離はそう長くはとれない
（２０ミリメートル程度）という背景がある。すなわ
ち、速度線図が変化しても上記助走距離は固定されてし
まっていた。従って加速度を変化させて、上記固定され
た立ち上がり距離の間に一定速まで速度を立ち上げた
り、減速時にも加速度を変化させて固定された減速区間
で一定速度まで減速している。
ては、コンタクトガラス上に画像面を下にした原稿を載
置し、これを下から露光スキャナでスキャンニングして
投影像を感光体上に結像するようになっている。ところ
で、ぶれのない複写画像を得ようとすると露光スキャナ
が一定速動作に入ってから原稿面のスキャンを始める必
要がある。そのためには、スキャナが一定速度に立ち上
がるまでの助走距離が必要になるが、一方では複写機の
小型化が要求されるため助走距離はそう長くはとれない
（２０ミリメートル程度）という背景がある。すなわ
ち、速度線図が変化しても上記助走距離は固定されてし
まっていた。従って加速度を変化させて、上記固定され
た立ち上がり距離の間に一定速まで速度を立ち上げた
り、減速時にも加速度を変化させて固定された減速区間
で一定速度まで減速している。
【０００３】また、拡大コピー、縮小コピー等の機能の
場合には速度線図の変化がなおさら大きくなる。そし
て、加速度の変化量は、基準となる等倍コピー時の速度
線図による加速度の１／２〜４倍程度まで変化する。そ
のため、露光スキャナの速度線図に応じてサーボループ
ゲインを変化させ動作の安定化を図っていた。しかし、
駆動サーボモータの温度上昇に伴い、モータのトルク特
性が劣化し、減速時のサーボループゲインが一定値では
一定減速区間の間に目標とする減速に減速することがで
きず、スキャナの停止位置がばらつくため、スキャン時
の助走区間も変化し、安定したスキャナの立ち上がり特
性が得られなかった。そこで、スキャン動作後のスキャ
ナの停止位置に応じて減速時のサーボループゲインを変
更して、スキャナ停止位置の安定化を図っていたが、動
作停止時のモータの温度変化に伴う適正なサーボループ
ゲインの変化に対応することはできなかった。
場合には速度線図の変化がなおさら大きくなる。そし
て、加速度の変化量は、基準となる等倍コピー時の速度
線図による加速度の１／２〜４倍程度まで変化する。そ
のため、露光スキャナの速度線図に応じてサーボループ
ゲインを変化させ動作の安定化を図っていた。しかし、
駆動サーボモータの温度上昇に伴い、モータのトルク特
性が劣化し、減速時のサーボループゲインが一定値では
一定減速区間の間に目標とする減速に減速することがで
きず、スキャナの停止位置がばらつくため、スキャン時
の助走区間も変化し、安定したスキャナの立ち上がり特
性が得られなかった。そこで、スキャン動作後のスキャ
ナの停止位置に応じて減速時のサーボループゲインを変
更して、スキャナ停止位置の安定化を図っていたが、動
作停止時のモータの温度変化に伴う適正なサーボループ
ゲインの変化に対応することはできなかった。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、上述の如き従来の問題点を解
決するためになされたもので、その目的は、駆動サーボ
モータの温度変化や負荷などの経時の変化に拘らず、減
速時の適切な速度制御を行うことのできるサーボモータ
速度制御装置を提供することである。
決するためになされたもので、その目的は、駆動サーボ
モータの温度変化や負荷などの経時の変化に拘らず、減
速時の適切な速度制御を行うことのできるサーボモータ
速度制御装置を提供することである。
【０００５】
【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明は、ス
キャナを駆動するサーボモータのためのサーボモータ速
度制御装置において、上記スキャナの速度線図に応じて
サーボループゲインの切り替えを行う手段と、上記モー
タの温度を検出する手段と、スキャナリターン時のスキ
ャナ停止位置に応じてモータ減速時のサーボループゲイ
ンを変更する手段と、モータ温度および上記スキャナ停
止位置に応じて変更されたモータ減速時のサーボループ
ゲインを記憶する手段とを具備することを特徴とする。
上述の如き構成を有し、サーボループゲイン動作時には
上記スキャナの停止位置に応じてサーボループゲインを
変更し、動作停止時には上記サーボモータの温度変化に
伴い減速時のサーボループゲインを変更する様にしてい
るので、上記サーボモータの温度変化や負荷などの経時
の変化に拘らず、減速時の適切な速度制御を行うことが
できる。
キャナを駆動するサーボモータのためのサーボモータ速
度制御装置において、上記スキャナの速度線図に応じて
サーボループゲインの切り替えを行う手段と、上記モー
タの温度を検出する手段と、スキャナリターン時のスキ
ャナ停止位置に応じてモータ減速時のサーボループゲイ
ンを変更する手段と、モータ温度および上記スキャナ停
止位置に応じて変更されたモータ減速時のサーボループ
ゲインを記憶する手段とを具備することを特徴とする。
上述の如き構成を有し、サーボループゲイン動作時には
上記スキャナの停止位置に応じてサーボループゲインを
変更し、動作停止時には上記サーボモータの温度変化に
伴い減速時のサーボループゲインを変更する様にしてい
るので、上記サーボモータの温度変化や負荷などの経時
の変化に拘らず、減速時の適切な速度制御を行うことが
できる。
【０００６】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１は、本発明を実施したサーボモータ速度
制御装置の概略構成図であり、図２は、このサーボモー
タ速度制御装置が目標とするサーボモータの動作速度線
図である。通常、図２に示す様に、複写機におけるスキ
ャナの動作は、大きくスキャン動作とリターン動作に分
けて考えることができる。ここで、高速コピー機におい
てはリターン速度を速くする必要があり、リターン時の
速度立ち上げ時（ｔ4 ）と減速時（ｔ6 ）に大きな加速
度が必要となる。上記加速度の大きさは速度線図におい
て傾きの大小に比例する。そこで、図２のｔ1 、ｔ4 、
ｔ6 の期間はサーボループゲインを大きくして、系の応
答性を高め、急激な速度変化に追従しやすくしている。
しかし、駆動サーボモータの温度上昇に伴いモータのト
ルク特性が劣化し、応答性も低下してしまうため、目標
とする加速度を得ることができない場合があった。特
に、図３に示す様に、リターン減速時に一定の加速度が
得られないと、停止位置の精度がでず安定したスキャン
動作ができなくなる。
説明する。図１は、本発明を実施したサーボモータ速度
制御装置の概略構成図であり、図２は、このサーボモー
タ速度制御装置が目標とするサーボモータの動作速度線
図である。通常、図２に示す様に、複写機におけるスキ
ャナの動作は、大きくスキャン動作とリターン動作に分
けて考えることができる。ここで、高速コピー機におい
てはリターン速度を速くする必要があり、リターン時の
速度立ち上げ時（ｔ4 ）と減速時（ｔ6 ）に大きな加速
度が必要となる。上記加速度の大きさは速度線図におい
て傾きの大小に比例する。そこで、図２のｔ1 、ｔ4 、
ｔ6 の期間はサーボループゲインを大きくして、系の応
答性を高め、急激な速度変化に追従しやすくしている。
しかし、駆動サーボモータの温度上昇に伴いモータのト
ルク特性が劣化し、応答性も低下してしまうため、目標
とする加速度を得ることができない場合があった。特
に、図３に示す様に、リターン減速時に一定の加速度が
得られないと、停止位置の精度がでず安定したスキャン
動作ができなくなる。
【０００７】そこで、本発明では以下で説明する様に、
動作時にはスキャナの停止位置に応じてサーボループゲ
インを変更し、動作停止時には駆動サーボモータの温度
変化に伴い減速時のサーボループゲインを変更する様に
している。すなわち、図１に示す様に、このサーボモー
タ速度制御装置は、スキャナを駆動するサーボモータ１
に取り付けられたエンコーダ２と、そのエンコーダ２内
に取り付けられたモータ温度センサ３と、上記エンコー
ダ２からのエンコーダ信号出力を分周するＦ／Ｆ分周器
５と、上記エンコーダ２からのフィードバックパルス数
のカウントおよび上記エンコーダ２からのフィードバッ
クパルスの入力周期を測定する内部タイマーを備え、そ
の入力周期と検知したモータ温度によってＰＩ演算を行
うマイクロプロセッサ６と、その演算結果に応じてデュ
ーティ比を変化させたＰＷＭを出力するプログラマプル
タイマ４と、モータ温度に対応した減速時のサーボルー
プゲインを記憶するＳＲＡＭ７と、上記ＰＷＭに従って
上記サーボモータ１を駆動するためのモータドライブ部
８とを有している。
動作時にはスキャナの停止位置に応じてサーボループゲ
インを変更し、動作停止時には駆動サーボモータの温度
変化に伴い減速時のサーボループゲインを変更する様に
している。すなわち、図１に示す様に、このサーボモー
タ速度制御装置は、スキャナを駆動するサーボモータ１
に取り付けられたエンコーダ２と、そのエンコーダ２内
に取り付けられたモータ温度センサ３と、上記エンコー
ダ２からのエンコーダ信号出力を分周するＦ／Ｆ分周器
５と、上記エンコーダ２からのフィードバックパルス数
のカウントおよび上記エンコーダ２からのフィードバッ
クパルスの入力周期を測定する内部タイマーを備え、そ
の入力周期と検知したモータ温度によってＰＩ演算を行
うマイクロプロセッサ６と、その演算結果に応じてデュ
ーティ比を変化させたＰＷＭを出力するプログラマプル
タイマ４と、モータ温度に対応した減速時のサーボルー
プゲインを記憶するＳＲＡＭ７と、上記ＰＷＭに従って
上記サーボモータ１を駆動するためのモータドライブ部
８とを有している。
【０００８】また、上記モータ温度センサ３は、上記サ
ーボモータ１のモータケースの表面に取り付けられたサ
ーミスタより成る。
ーボモータ１のモータケースの表面に取り付けられたサ
ーミスタより成る。
【０００９】次に、図４に示した動作フローチャート図
を参照して上述した構成のサーボモータ速度制御装置の
動作について説明する。まず、ステップ１０１におい
て、電源ＯＮ時においてモータ温度を入力し、ステップ
１０３において、モータ温度対光学制御定数特性から速
度立ち上げ時（ｔ 1 、ｔ4 ）、定速時（ｔ2 、ｔ5 ）、
減速時（ｔ3 、ｔ6 ）の最適制御定数を算出する。次
に、ステップ１０５、１０７において、停止時間の判定
を行い、一定時間内停止の場合、減速ゲインの補正を行
い（ステップ１０９）、コピースタートキーが押されて
いなければ（ステップ１１３）、上記ステップ１０１へ
戻り処理を繰り返す。すなわち、コピー動作停止時に
は、常時モータ温度を入力しモータ温度対光学制御定数
特性から速度立ち上げ時（ｔ1 、ｔ4 ）、定速時（ｔ
2 、ｔ5 ）、減速時（ｔ3 、ｔ6 ）の最適制御定数を算
出している。
を参照して上述した構成のサーボモータ速度制御装置の
動作について説明する。まず、ステップ１０１におい
て、電源ＯＮ時においてモータ温度を入力し、ステップ
１０３において、モータ温度対光学制御定数特性から速
度立ち上げ時（ｔ 1 、ｔ4 ）、定速時（ｔ2 、ｔ5 ）、
減速時（ｔ3 、ｔ6 ）の最適制御定数を算出する。次
に、ステップ１０５、１０７において、停止時間の判定
を行い、一定時間内停止の場合、減速ゲインの補正を行
い（ステップ１０９）、コピースタートキーが押されて
いなければ（ステップ１１３）、上記ステップ１０１へ
戻り処理を繰り返す。すなわち、コピー動作停止時に
は、常時モータ温度を入力しモータ温度対光学制御定数
特性から速度立ち上げ時（ｔ1 、ｔ4 ）、定速時（ｔ
2 、ｔ5 ）、減速時（ｔ3 、ｔ6 ）の最適制御定数を算
出している。
【００１０】次に、上記ステップ１１３においてコピー
キーが押されコピー動作が開始されたならば、その温度
に応じた制御定数と上記エンコーダ２からの入力パルス
によってＰＩ演算を行い、ＰＷＭのデューティ比を変化
させて上記モータ１の往復動作の制御を行う（ステップ
１２１〜１２９）。
キーが押されコピー動作が開始されたならば、その温度
に応じた制御定数と上記エンコーダ２からの入力パルス
によってＰＩ演算を行い、ＰＷＭのデューティ比を変化
させて上記モータ１の往復動作の制御を行う（ステップ
１２１〜１２９）。
【００１１】しかし、予めプログラム上に組み込まれた
モータ温度対光学制御定数特性から制御定数を算出した
場合には機械毎のばらつきなどによって必ずしも適正な
値とはならず、特に、減速時（ｔ6 ）のサーボループゲ
インに関しては、上記スキャナの停止位置に大きく影響
するため、入力したモータ温度から算出した制御定数で
は適正な減速の制御が行えず、スキャナ停止位置にばら
つきが生じる。そのため、上記ステップ１２１の前にス
テップ１１５〜１１９を設けると共に、ステップ１２９
の後にステップ１３１を設けて、スキャナの停止位置ア
ドレスを１スキャン毎に入力し、その停止位置アドレス
に応じて減速時のサーボループゲインを増減し停止位置
精度を上げる様にしている。
モータ温度対光学制御定数特性から制御定数を算出した
場合には機械毎のばらつきなどによって必ずしも適正な
値とはならず、特に、減速時（ｔ6 ）のサーボループゲ
インに関しては、上記スキャナの停止位置に大きく影響
するため、入力したモータ温度から算出した制御定数で
は適正な減速の制御が行えず、スキャナ停止位置にばら
つきが生じる。そのため、上記ステップ１２１の前にス
テップ１１５〜１１９を設けると共に、ステップ１２９
の後にステップ１３１を設けて、スキャナの停止位置ア
ドレスを１スキャン毎に入力し、その停止位置アドレス
に応じて減速時のサーボループゲインを増減し停止位置
精度を上げる様にしている。
【００１２】次に、モータ温度入力し（ステップ１３
３）、この調整されたサーボループゲインをモータ温度
に対応した不揮発性のメモリ（ＳＲＡＭ７）のアドレス
に書き込むわけであるが、この時の減速時のゲインは、
図５に示す様に、モータ温度をモータの表面で測定した
場合にはモータの内部温度とは差があるため、測定した
モータ温度が同じでもばらつきを生じる。そこで、ステ
ップ１３５〜１４５において、この減速時のゲインの上
限値と下限値から演算した値を、その温度における減速
ゲインとしてメモリ（ＳＲＡＭ７）に記憶すると共に、
この上限値と下限値が負荷等の経時変化によって変化し
た場合には、随時記憶しているモータ温度対制御定数特
性を変更する。
３）、この調整されたサーボループゲインをモータ温度
に対応した不揮発性のメモリ（ＳＲＡＭ７）のアドレス
に書き込むわけであるが、この時の減速時のゲインは、
図５に示す様に、モータ温度をモータの表面で測定した
場合にはモータの内部温度とは差があるため、測定した
モータ温度が同じでもばらつきを生じる。そこで、ステ
ップ１３５〜１４５において、この減速時のゲインの上
限値と下限値から演算した値を、その温度における減速
ゲインとしてメモリ（ＳＲＡＭ７）に記憶すると共に、
この上限値と下限値が負荷等の経時変化によって変化し
た場合には、随時記憶しているモータ温度対制御定数特
性を変更する。
【００１３】また、上記ステップ１０７において、スキ
ャナ停止時間が一定規定時間以上経過した場合、または
モータ停止時にモータ温度が変化した場合には、スキャ
ナモータ内部の温度が上記温度センサ３により読み込ん
だ温度（モータの表面温度）に等しくなったとみなし、
改めてモータ温度対光学制御定数特性から算出した減速
時（ｔ6 ）の制御定数（前記メモリ７に書き込んだモー
タ温度に対応したサーボループゲイン）を入力する（ス
テップ１１１）。
ャナ停止時間が一定規定時間以上経過した場合、または
モータ停止時にモータ温度が変化した場合には、スキャ
ナモータ内部の温度が上記温度センサ３により読み込ん
だ温度（モータの表面温度）に等しくなったとみなし、
改めてモータ温度対光学制御定数特性から算出した減速
時（ｔ6 ）の制御定数（前記メモリ７に書き込んだモー
タ温度に対応したサーボループゲイン）を入力する（ス
テップ１１１）。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、サーボループゲイン動
作時にはスキャナの停止位置に応じてサーボループゲイ
ンを変更し、動作停止時には駆動モータの温度変化に伴
い減速時のサーボループゲインを変更する様にしている
ので、駆動モータの温度変化や負荷などの経時の変化に
拘らず、減速時の適切な速度制御を行うことができる。
作時にはスキャナの停止位置に応じてサーボループゲイ
ンを変更し、動作停止時には駆動モータの温度変化に伴
い減速時のサーボループゲインを変更する様にしている
ので、駆動モータの温度変化や負荷などの経時の変化に
拘らず、減速時の適切な速度制御を行うことができる。
【図１】本発明を実施したサーボモータ速度制御装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】図１に示したサーボモータ速度制御装置が目標
とするサーボモータの動作速度線図である。
とするサーボモータの動作速度線図である。
【図３】リターン減速時におけるサーボモータの動作説
明図である。
明図である。
【図４】図１に示したサーボモータ速度制御装置の動作
フローチャート図である。
フローチャート図である。
【図５】モータ温度の上限値および下限値と減速ゲイン
との関係を示した説明図である。
との関係を示した説明図である。
【符号の説明】 １…サーボモータ、 ２…エンコ
ーダ、３…モータ温度センサ、 ４…
プログラムプルタイマ、５…Ｆ／Ｆ分周器、
６…マイクロプロセッサ、７…ＳＲＡＭ、
８…モータドライブ部、
ーダ、３…モータ温度センサ、 ４…
プログラムプルタイマ、５…Ｆ／Ｆ分周器、
６…マイクロプロセッサ、７…ＳＲＡＭ、
８…モータドライブ部、
Claims (5)
- 【請求項１】 スキャナを駆動するサーボモータのため
のサーボモータ速度制御装置であって、上記スキャナの
速度線図に応じてサーボループゲインの切り替えを行う
手段と、上記モータの温度を検出する手段と、スキャナ
リターン時のスキャナ停止位置に応じてモータ減速時の
サーボループゲインを変更する手段と、モータ温度およ
び上記スキャナ停止位置に応じて変更されたモータ減速
時のサーボループゲインを記憶する手段とを具備するこ
とを特徴とするサーボモータ速度制御装置。 - 【請求項２】 上記スキャナ停止位置または上記記憶さ
れたモータ温度対減速ゲイン特性に基づいて減速時のサ
ーボループゲインを変更することを特徴とする請求項１
記載のサーボモータ速度制御装置。 - 【請求項３】 動作時には上記スキャナの停止位置に応
じてサーボループゲインを変更し、動作停止時には上記
サーボモータの温度変化に伴い減速時のサーボループゲ
インを変更することを特徴とする請求項１記載のサーボ
モータ速度制御装置。 - 【請求項４】 上記温度検出手段によって検出するモー
タの温度がモータケースの表面温度であることを特徴と
する請求項１記載のサーボモータ速度制御装置。 - 【請求項５】 上記温度検出手段によって検出したモー
タ温度における減速時のサーボループゲインのばらつき
を検出し、その値から演算した値を、検出した温度にお
ける減速時のサーボループゲインとすることを特徴とす
る請求項４記載のサーボモータ速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6130930A JPH07322019A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | サーボモータ速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6130930A JPH07322019A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | サーボモータ速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07322019A true JPH07322019A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=15046046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6130930A Pending JPH07322019A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | サーボモータ速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07322019A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006285301A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Yaskawa Electric Corp | ロボット制御装置およびロボットの位置決め精度補正方法 |
-
1994
- 1994-05-20 JP JP6130930A patent/JPH07322019A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006285301A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Yaskawa Electric Corp | ロボット制御装置およびロボットの位置決め精度補正方法 |
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