JPH0810822Y2 - モータの制御システム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は主動軸に追従して動く従動軸の駆動用モータ
を制御するシステムに関するものである。

〈従来の技術〉 主動軸と同期して駆動部を動かす自動機では、従来
は、主動軸の動きをメカリンクで各駆動部へ伝えるもの
があった。

しかし、メカリンク式の自動機では、リンク機構の構
成により主動軸と駆動部の同期関係が固定されてしま
う。このため、同期関係をフレキシブルに変えたい場合
や、同期関係の設定を容易にしたいという場合に不都合
であった。

このような欠点を解決するために、駆動部にもサーボ
モータを設け、このモータと主動軸の動作を共通のコン
トローラで制御する電子化したシステムがある。

〈考案が解決しようとする課題〉 電子化したシステムでは、メカリンクがないため、主
動軸が１回転して１サイクル分の動作をする時間（以
下、タクトタイムとする）内に駆動部が一連の動作を完
了するように同期をとらなければ、駆動部の動きが中途
半端になってしまう。しかし、タクトタイムは主動軸の
回転速度に応じて変動するため、同期をとることが難し
いのが現状であった。

本考案はこのような点に鑑みてなされたものであり、
タクトタイムに応じて駆動部を回転駆動する時間を自動
的に変化させて適切に同期を行なうことができるモータ
の制御システムを実現することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本考案は、 主動軸に追従して動く従動軸の駆動用モータを制御す
るシステムにおいて、 主動軸の回転量に比例した数のパルスを出力するエン
コーダと、 このエンコーダの出力パルス数をカウントするカウン
タと、 前記モータの指令値を与えるカム曲線のテーブルが複
数種類格納されたカム曲線記憶部と、 第１乃至第３の手段を有し、前記第１の手段は、一定
のサンプリング周期Ｔ_sにおける前記カウンタのカウン
トの変化分ΔＰを算出し、この変化分から次式により主
動軸が１回転するのに要するタクトタイムｔ_Rを算出
し、 ｔ_R＝Ｅ_R・Ｔ_s／ΔＰ Ｅ_R：主動軸が１回転する間にエンコーダが出力するパ
ルス数 前記第２の手段は、算出したタクトタイムｔ_Rをもと
に次式から前記従動軸が回転動作を行う時間ｔ_hを算出
し、 ｔ_h＝ｔ_R・（K/100） K:タクトタイム内において回転動作を行う時間の比率
［％］ 前記第３の手段は、算出した時間ｔ_hをもとに前記カ
ム曲線記憶部に格納されたカム曲線を選択し、選択した
カム曲線のテーブル値を指令値として前記モータのフィ
ードバック制御部へ送る制御部、 を具備したことを特徴とするモータの制御システムであ
る。

〈作用〉 このような本考案では、エンコーダの出力パルスをも
とにタクトタイムを算出し、算出したタクトタイム内の
駆動時間に入るカム曲線によって従動軸の指令値を与え
る。

〈実施例〉 以下、図面を用いて本考案を説明する。

第１図は本考案の一実施例の構成図である。

第１図において、１は主動軸を回転するモータ、２は
モータ１の回転量に比例した数のパルスを出力するエン
コーダで、例えばインクリメント型の光学式エンコーダ
である。３はエンコーダ２の出力パルスの数をカウント
するカウンタである。

４は従動軸をモータ１に同期して駆動させるモータ、
５はモータ４をフィードバック制御するドライバであ
る。モータ４とドライバ５によりアクチュエータを構成
している。

６はモータ４の指令値を与えるカム曲線のテーブルが
格納されたカム曲線記憶部である。カム曲線は、例え
ば、第２図のように縦軸に速度指令値、横軸に時間をと
ったものである。カム曲線記憶部６には複数種類のカム
曲線についてのテーブルが格納されている。

７は制御部であり、第１〜第３の手段71〜73を有し、
これらの手段により、カウンタ３のカウントをもとにタ
クトタイムを算出し、算出したタクトタイム内に入るカ
ム曲線のテーブル値を速度指令値としてドライバ５へ与
える。

このように構成したシステムの動作を説明する。

第３図は動作説明用のタイムチャートである。

図に示すように、エンコーダの出力パルスのパルスレ
ートは、主動軸の駆動モータの回転速度に比例して変化
する。

第１の手段71は、一定のサンプリング周期、例えば、
50msecにおけるカウンタ３のカウントの変化分ΔＰを読
み取り、この変化分ΔＰをもとに、次式により主動軸が
１回転するのに要する時間ｔ_Rを算出する。

ｔ_R＝Ｅ_R×1000 ／｛ΔＰ×（1000/50）｝ ［msec］ Ｅ_R：主動軸が１回転する間にエンコーダが出力す
るパルス数 この時間ｔ_Rがタクトタイムになる。

次に、第２の手段72は、タクトタイムｔ_Rに駆動時間
比率Ｋ［％］を掛けてタクトタイム内において従動軸を
回転する時間ｔ_hを求める。この演算は次式のとおりに
行う。

ｔ_h＝ｔ_R×K/100 ここで、第３の手段73は、算出した時間ｔ_hに応じ
て、カム曲線記憶部６に格納しておいたカム曲線の種類
を選択する。そして、選択したカム曲線の時間幅を時間
ｔ_hにしたカム曲線のテーブル値を速度指令値としてド
ライバ５へ送る。

ドライバ５は与えられた速度指令値をもとにモータ４
の回転速度をフィードバック制御する。

時間幅がｔ_hにされたカム曲線テーブルは第４図に示
すとおりになる。

このようにしてタクトタイムに応じたカム曲線が選択
される。

第１の手段71により、カウントの変化分ΔＰを算出す
る処理は第５図のフローチャートで示す手順で行う。こ
のような処理は、実施例では50msec間隔の割込ルーチン
によって行なわれる。また、第１の手段71により時間ｔ
_Rを求める処理は第６図のフローチャートで示す手順で
行なわれる。

サンプリング周期とタクトタイムは非同期に発生する
が、新たなタクトタイムが開始する直前のサンプリング
周期で得られたデータをもとにカム曲線が選択される。

なお、アクチュエータは複数個設けられていてもよ
い。この場合、アクチュエータ毎にカム曲線を選択す
る。

〈効果〉 本考案によれば、主動軸の回転を検出するエンコーダ
の出力パルスをもとにタクトタイムを算出し、算出した
タクトタイム内の駆動時間に入るカム曲線によって従動
軸の指令値を与えている。これによって、タクトタイム
内で従動軸が一連の動作を完了することになり、主動軸
に対して従動軸を適切に同期することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成図、第２図はカム曲線
の一例を示した図、第３図〜第６図は第１図のシステム
の動作説明図である。 １……主動軸のモータ、２……エンコーダ、３……カウ
ンタ、４……従動軸のモータ、５……ドライバ、６……
カム曲線記憶部、７……制御部、71〜73……第１〜第３
の手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−74185（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−79105（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−271145（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−72206（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】主動軸に追従して動く従動軸の駆動用モー
   タを制御するシステムにおいて、 主動軸の回転量に比例した数のパルスを出力するエンコ
   ーダと、 このエンコーダの出力パルス数をカウントするカウンタ
   と、 前記モータの指令値を与えるカム曲線のテーブルが複数
   種類格納されたカム曲線記憶部と、 第１乃至第３の手段を有し、前記第１の手段は、一定の
   サンプリング周期Ｔ_sにおける前記カウンタのカウント
   の変化分ΔＰを算出し、この変化分から次式により主動
   軸が１回転するのに要するタクトタイムｔ_Rを算出し、 ｔ_R＝Ｅ_R・Ｔ_s／ΔＰ Ｅ_R：主動軸が１回転する間にエンコーダが出力するパ
   ルス数 前記第２の手段は、算出したタクトタイムｔ_Rをもとに
   次式から前記従動軸が回転動作を行う時間ｔ_hを算出
   し、 ｔ_h＝ｔ_R・（K/100） K:タクトタイム内において回転動作を行う時間の比率
   ［％］ 前記第３の手段は、算出した時間ｔ_hをもとに前記カム
   曲線記憶部に格納されたカム曲線を選択し、選択したカ
   ム曲線のテーブル値を指令値として前記モータのフィー
   ドバック制御部へ送る制御部、 を具備したことを特徴とするモータの制御システム。