JPH08322292A - 回転軸駆動方法およびこの方法を実施する装置 - Google Patents
回転軸駆動方法およびこの方法を実施する装置Info
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- JPH08322292A JPH08322292A JP7124839A JP12483995A JPH08322292A JP H08322292 A JPH08322292 A JP H08322292A JP 7124839 A JP7124839 A JP 7124839A JP 12483995 A JP12483995 A JP 12483995A JP H08322292 A JPH08322292 A JP H08322292A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アンチバックラッシュ動作を容易に付与する
ことができ、製造コストも廉価であって価格性能比の優
れた回転軸駆動装置を提供する。 【構成】 互に直列接続された第１モータ４０および第
２モータ５０の双方をモータアンプにより駆動してモー
タ回転駆動軸に取り付けられた駆動ギアを介してギア７
０を回転駆動する回転軸駆動方法において、モータアン
プに入力される回転指令電圧ＶCMD にアンチバックラッ
シュ電圧ＶB を加算した回転指令電圧に比例するトルク
により第１モータ４０および第２モータ５０を駆動し、
回転指令電圧ＶCMD が存在しないときの第１モータ４０
のトルクと第２モータ５０のトルクは互に大きさは等し
く方向は逆とした回転軸駆動方法および装置。
ことができ、製造コストも廉価であって価格性能比の優
れた回転軸駆動装置を提供する。 【構成】 互に直列接続された第１モータ４０および第
２モータ５０の双方をモータアンプにより駆動してモー
タ回転駆動軸に取り付けられた駆動ギアを介してギア７
０を回転駆動する回転軸駆動方法において、モータアン
プに入力される回転指令電圧ＶCMD にアンチバックラッ
シュ電圧ＶB を加算した回転指令電圧に比例するトルク
により第１モータ４０および第２モータ５０を駆動し、
回転指令電圧ＶCMD が存在しないときの第１モータ４０
のトルクと第２モータ５０のトルクは互に大きさは等し
く方向は逆とした回転軸駆動方法および装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、回転軸駆動方法およ
びこの方法を実施する装置に関し、特に、アンチバック
ラッシュトルクを電気的に付与する回転軸駆動方法およ
びこの方法を実施する装置に関する。
びこの方法を実施する装置に関し、特に、アンチバック
ラッシュトルクを電気的に付与する回転軸駆動方法およ
びこの方法を実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】空間安定装置のサーボ式ジンバル装置の
如く、モータにより高精度に回転駆動することを要請さ
れる装置は多々ある。この場合、モータの回転駆動力を
伝達する伝達メカニズムであるギアに微小のバックラッ
シュが存在してもこれに起因して不感帯が発生し、モー
タの回転駆動軸はこのバックラッシュ分だけ空回りする
こととなり、適切な伝達特性が得られないこととなる。
従って、回転軸駆動装置は何等かのアンチバックラッシ
ュ装置を必要とされる。
如く、モータにより高精度に回転駆動することを要請さ
れる装置は多々ある。この場合、モータの回転駆動力を
伝達する伝達メカニズムであるギアに微小のバックラッ
シュが存在してもこれに起因して不感帯が発生し、モー
タの回転駆動軸はこのバックラッシュ分だけ空回りする
こととなり、適切な伝達特性が得られないこととなる。
従って、回転軸駆動装置は何等かのアンチバックラッシ
ュ装置を必要とされる。
【０００３】ここで、回転軸駆動装置の従来例を図３を
参照して説明する。これは機械的アンチバックラッシュ
装置を使用する例である。図３において、６０および７
０は回転駆動されるべきギアを示す。ギア６０およびギ
ア７０は共通する回転軸に軸支されており、この回転軸
について互に独立して回転駆動される。そして、ギア６
０およびギア７０は、それぞれ、矢印により示される方
向に回転駆動されるものとする。６１はバイアスバネで
あり、これによりモータ６０に対してその回転方向とは
逆方向のバイアスを印加している。同様に、７１はバイ
アスバネであり、これによりモータ７０に対してその回
転方向とは逆の方向のバイアスを印加している。モータ
４０の回転駆動軸４１の先端には、駆動ギア４２が取り
付けられている。１０は順方向回転モータアンプ、２０
は逆方向回転モータアンプである。逆方向回転モータア
ンプ２０は順方向回転モータアンプ１０を反転した関係
にあるものである。
参照して説明する。これは機械的アンチバックラッシュ
装置を使用する例である。図３において、６０および７
０は回転駆動されるべきギアを示す。ギア６０およびギ
ア７０は共通する回転軸に軸支されており、この回転軸
について互に独立して回転駆動される。そして、ギア６
０およびギア７０は、それぞれ、矢印により示される方
向に回転駆動されるものとする。６１はバイアスバネで
あり、これによりモータ６０に対してその回転方向とは
逆方向のバイアスを印加している。同様に、７１はバイ
アスバネであり、これによりモータ７０に対してその回
転方向とは逆の方向のバイアスを印加している。モータ
４０の回転駆動軸４１の先端には、駆動ギア４２が取り
付けられている。１０は順方向回転モータアンプ、２０
は逆方向回転モータアンプである。逆方向回転モータア
ンプ２０は順方向回転モータアンプ１０を反転した関係
にあるものである。
【０００４】図３の回転軸駆動装置は、順方向回転モー
タアンプ１０に順方向回転指令電圧を印加してモータア
ンプ１０を励磁状態にしてモータ４０を順方向回転せし
め、回転駆動軸４１および駆動ギア４２を介してギア６
０を矢印方向に回転駆動する。逆方向回転指令電圧を印
加してモータアンプ２０を励磁状態にしてモータ４０を
逆方向回転せしめ、回転駆動軸４１および駆動ギア４２
を介してギア７０を矢印方向に回転駆動する。
タアンプ１０に順方向回転指令電圧を印加してモータア
ンプ１０を励磁状態にしてモータ４０を順方向回転せし
め、回転駆動軸４１および駆動ギア４２を介してギア６
０を矢印方向に回転駆動する。逆方向回転指令電圧を印
加してモータアンプ２０を励磁状態にしてモータ４０を
逆方向回転せしめ、回転駆動軸４１および駆動ギア４２
を介してギア７０を矢印方向に回転駆動する。
【０００５】上述した通り、図３に示される回転軸駆動
装置は、モータアンプ１０およびモータアンプ２０の２
個を使用し、回転駆動されるべきギア６０およびギア７
０に回転方向とは逆方向のバイアスを印加するバイアス
バネ６１或はバイアスバネ７１を具備せしめて、機械的
にアンチバックラッシュ動作をさせている。回転軸駆動
装置の他の従来例を図４を参照して説明する。これは電
気的にアンチバックラッシュトルクを付与する例であ
る。
装置は、モータアンプ１０およびモータアンプ２０の２
個を使用し、回転駆動されるべきギア６０およびギア７
０に回転方向とは逆方向のバイアスを印加するバイアス
バネ６１或はバイアスバネ７１を具備せしめて、機械的
にアンチバックラッシュ動作をさせている。回転軸駆動
装置の他の従来例を図４を参照して説明する。これは電
気的にアンチバックラッシュトルクを付与する例であ
る。
【０００６】図４の回転軸駆動装置は、モータアンプ１
０およびモータアンプ１１を励磁してモータ４０を回転
駆動し、駆動ギア４２を介してギア６０を回転駆動す
る。同様に、モータアンプ２０およびモータアンプ２１
を励磁してモータ５０を回転駆動せしめ、駆動ギア５２
を介してギア６０を回転駆動する。ここで、モータアン
プ１０については、加算器１２において回転指令電圧Ｖ
CM D に順方向回転アンチバックラッシュ電圧＋ＶB を加
算した加算結果がモータアンプ１０に対する回転指令電
圧とされる。モータアンプ２０については、加算器２２
において回転指令電圧ＶCMD に逆方向回転アンチバック
ラッシュ電圧−ＶBを加算した加算結果がモータアンプ
２０に対する回転指令電圧とされている。この様にし
て、回転指令電圧ＶCMD が入力されていない回転停止の
場合、駆動ギア４２は順方向回転アンチバックラッシュ
電圧＋ＶB のみにより順方向にバイアスされてギア６０
に係合しており、駆動ギア５２は逆方向回転アンチバッ
クラッシュ電圧−ＶB のみにより逆方向にバイアスされ
てギア６０に係合している。従って、回転指令電圧Ｖ
CMD が入力されてモータを起動する場合、駆動ギア４２
或は駆動ギア５２の内の何れかはギア６０に係合してい
るので、バックラッシュは生じない。
０およびモータアンプ１１を励磁してモータ４０を回転
駆動し、駆動ギア４２を介してギア６０を回転駆動す
る。同様に、モータアンプ２０およびモータアンプ２１
を励磁してモータ５０を回転駆動せしめ、駆動ギア５２
を介してギア６０を回転駆動する。ここで、モータアン
プ１０については、加算器１２において回転指令電圧Ｖ
CM D に順方向回転アンチバックラッシュ電圧＋ＶB を加
算した加算結果がモータアンプ１０に対する回転指令電
圧とされる。モータアンプ２０については、加算器２２
において回転指令電圧ＶCMD に逆方向回転アンチバック
ラッシュ電圧−ＶBを加算した加算結果がモータアンプ
２０に対する回転指令電圧とされている。この様にし
て、回転指令電圧ＶCMD が入力されていない回転停止の
場合、駆動ギア４２は順方向回転アンチバックラッシュ
電圧＋ＶB のみにより順方向にバイアスされてギア６０
に係合しており、駆動ギア５２は逆方向回転アンチバッ
クラッシュ電圧−ＶB のみにより逆方向にバイアスされ
てギア６０に係合している。従って、回転指令電圧Ｖ
CMD が入力されてモータを起動する場合、駆動ギア４２
或は駆動ギア５２の内の何れかはギア６０に係合してい
るので、バックラッシュは生じない。
【０００７】以上の通り、図４に示される回転軸駆動装
置は、モータ４０およびモータ５０の２個と各モータに
対応してモータアンプ１０とモータアンプ１１の２個の
モータアンプ、およびモータアンプ２０とモータアンプ
２１の２個のモータアンプを使用して電気的にアンチバ
ックラッシュを与えるものである。
置は、モータ４０およびモータ５０の２個と各モータに
対応してモータアンプ１０とモータアンプ１１の２個の
モータアンプ、およびモータアンプ２０とモータアンプ
２１の２個のモータアンプを使用して電気的にアンチバ
ックラッシュを与えるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上の通りの２枚のギ
アを互に回転方向が異なる様にした機械的アンチバック
ラッシュ装置を使用する従来例は、バイアスバネの特性
に起因する不安定性、および組立て時の作業に起因して
製品にバラツキが生ずる。電気的にアンチバックラッシ
ュを与える従来例は、２個のモータを並列に配置し、互
に逆方向のアンチバックラッシュ電圧をモータ回転指令
電圧に加算するものであり、比較的に配線数が多くて複
雑な回路構成の回転駆動装置とならざるを得ない。そし
て、４個のモータアンプに対して共通してモータ最大電
流を供給する必要がある。また、製造コストも高くな
る。
アを互に回転方向が異なる様にした機械的アンチバック
ラッシュ装置を使用する従来例は、バイアスバネの特性
に起因する不安定性、および組立て時の作業に起因して
製品にバラツキが生ずる。電気的にアンチバックラッシ
ュを与える従来例は、２個のモータを並列に配置し、互
に逆方向のアンチバックラッシュ電圧をモータ回転指令
電圧に加算するものであり、比較的に配線数が多くて複
雑な回路構成の回転駆動装置とならざるを得ない。そし
て、４個のモータアンプに対して共通してモータ最大電
流を供給する必要がある。また、製造コストも高くな
る。
【０００９】この発明は、廉価であると共に高性能なア
ンチバックラッシュ動作をする上述の通りの問題を解消
した回転軸駆動方法およびこの方法を実施する装置を提
供するものである。
ンチバックラッシュ動作をする上述の通りの問題を解消
した回転軸駆動方法およびこの方法を実施する装置を提
供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】互に直列接続された第１
モータ４０および第２モータ５０の双方をモータアンプ
により駆動してモータ回転駆動軸に取り付けられた駆動
ギアを介してギア６０を回転駆動する回転軸駆動方法に
おいて、モータアンプに入力される回転指令電圧ＶCMD
にアンチバックラッシュ電圧ＶB を加算した回転指令電
圧に比例する電流により第１モータ４０および第２モー
タ５０を駆動し、回転指令電圧ＶCMD が存在しないとき
の第１モータ４０のトルクと第２モータ５０のトルクは
互に大きさは等しく方向は逆とした回転軸駆動方法を構
成した。
モータ４０および第２モータ５０の双方をモータアンプ
により駆動してモータ回転駆動軸に取り付けられた駆動
ギアを介してギア６０を回転駆動する回転軸駆動方法に
おいて、モータアンプに入力される回転指令電圧ＶCMD
にアンチバックラッシュ電圧ＶB を加算した回転指令電
圧に比例する電流により第１モータ４０および第２モー
タ５０を駆動し、回転指令電圧ＶCMD が存在しないとき
の第１モータ４０のトルクと第２モータ５０のトルクは
互に大きさは等しく方向は逆とした回転軸駆動方法を構
成した。
【００１１】そして、互に直列接続された第１モータ４
０および第２モータ５０、第１モータ４０に接続する第
１モータアンプ１０、第２モータ５０に接続する第２モ
ータアンプ２０、第１モータ４０および第２モータ５０
の共通接続点に接続する中間電圧を発生する第３モータ
アンプ３０を具備し、モータの回転駆動軸に取り付けら
れた駆動ギアを介してギア６０を回転駆動する回転軸駆
動装置において、第１モータアンプ１０は、帰還電流に
対応する帰還電圧にアンチバックラッシュ電圧ＶB を加
算して加算結果を出力する加算器１３を有し、加算器１
３の出力する加算結果と回転指令電圧ＶCMD とを比較し
て比較結果を主演算増幅器１１に入力する比較器１４を
有し、第２モータアンプ２０は、アンチバックラッシュ
電圧ＶBを位相反転する反転増幅器２５を有し、帰還電
流に対応する帰還電圧に反転増幅器２５の位相反転出力
を加算して加算結果を出力する加算器２３を有し、加算
器２３の出力する加算結果と回転指令電圧ＶCMD とを比
較して比較結果を出力する比較器２４を有し、比較器２
４の出力する比較結果を位相反転して主演算増幅器２１
に入力する反転増幅器２６を有する回転軸駆動装置を構
成した。
０および第２モータ５０、第１モータ４０に接続する第
１モータアンプ１０、第２モータ５０に接続する第２モ
ータアンプ２０、第１モータ４０および第２モータ５０
の共通接続点に接続する中間電圧を発生する第３モータ
アンプ３０を具備し、モータの回転駆動軸に取り付けら
れた駆動ギアを介してギア６０を回転駆動する回転軸駆
動装置において、第１モータアンプ１０は、帰還電流に
対応する帰還電圧にアンチバックラッシュ電圧ＶB を加
算して加算結果を出力する加算器１３を有し、加算器１
３の出力する加算結果と回転指令電圧ＶCMD とを比較し
て比較結果を主演算増幅器１１に入力する比較器１４を
有し、第２モータアンプ２０は、アンチバックラッシュ
電圧ＶBを位相反転する反転増幅器２５を有し、帰還電
流に対応する帰還電圧に反転増幅器２５の位相反転出力
を加算して加算結果を出力する加算器２３を有し、加算
器２３の出力する加算結果と回転指令電圧ＶCMD とを比
較して比較結果を出力する比較器２４を有し、比較器２
４の出力する比較結果を位相反転して主演算増幅器２１
に入力する反転増幅器２６を有する回転軸駆動装置を構
成した。
【００１２】
【実施例】この発明の実施例を図１を参照して説明す
る。図１において、モータアンプ１０は、主演算増幅器
１１、帰還抵抗Ｒ、帰還用演算増幅器１２、加算器１３
および比較器１４により構成される。モータアンプ１０
内の回路接続についてみると、アンチバックラッシュ電
圧Ｖ B は加算器１３の一方の入力端に直接供給される。
主演算増幅器１１は＋Ｖボルトの電源電圧が印加され、
その出力電流Ｉ1 は、帰還抵抗Ｒおよび帰還用演算増幅
器１２より成る帰還回路を介して加算器１３の他方の入
力端に帰還供給されている。比較器１４の一方の入力端
には回転指令電圧ＶCMD が供給されると共に他方の入力
端には先の加算器１３の加算結果が供給される。比較器
１４の比較結果は主演算増幅器１１に直接入力される。
る。図１において、モータアンプ１０は、主演算増幅器
１１、帰還抵抗Ｒ、帰還用演算増幅器１２、加算器１３
および比較器１４により構成される。モータアンプ１０
内の回路接続についてみると、アンチバックラッシュ電
圧Ｖ B は加算器１３の一方の入力端に直接供給される。
主演算増幅器１１は＋Ｖボルトの電源電圧が印加され、
その出力電流Ｉ1 は、帰還抵抗Ｒおよび帰還用演算増幅
器１２より成る帰還回路を介して加算器１３の他方の入
力端に帰還供給されている。比較器１４の一方の入力端
には回転指令電圧ＶCMD が供給されると共に他方の入力
端には先の加算器１３の加算結果が供給される。比較器
１４の比較結果は主演算増幅器１１に直接入力される。
【００１３】モータアンプ２０も同様に、主演算増幅器
２１、帰還抵抗Ｒ、帰還用演算増幅器２２、加算器２３
および比較器２４により構成されている。モータアンプ
２０は、更に、加算器２３の入力に反転増幅器２５を接
続すると共に、演算増幅器２１の入力にも反転増幅器２
６を接続している。モータアンプ２０内の回路接続につ
いてみると、アンチバックラッシュ電圧Ｖ B は、加算器
２３の一方の入力端に反転増幅器２５を介して反転供給
される。主演算増幅器２１にも＋Ｖボルトの電源電圧が
印加され、その出力電流Ｉ2 は、帰還抵抗Ｒおよび帰還
用演算増幅器２２より成る帰還回路を介して加算器２３
の他方の入力端に帰還供給されている。比較器２４の一
方の入力端には回転指令電圧ＶCMD が供給されると共
に、他方の入力端には先の加算器２３の加算結果が供給
される。比較器２４の比較結果は反転増幅器２６を介し
て反転して主演算増幅器２１に入力される。
２１、帰還抵抗Ｒ、帰還用演算増幅器２２、加算器２３
および比較器２４により構成されている。モータアンプ
２０は、更に、加算器２３の入力に反転増幅器２５を接
続すると共に、演算増幅器２１の入力にも反転増幅器２
６を接続している。モータアンプ２０内の回路接続につ
いてみると、アンチバックラッシュ電圧Ｖ B は、加算器
２３の一方の入力端に反転増幅器２５を介して反転供給
される。主演算増幅器２１にも＋Ｖボルトの電源電圧が
印加され、その出力電流Ｉ2 は、帰還抵抗Ｒおよび帰還
用演算増幅器２２より成る帰還回路を介して加算器２３
の他方の入力端に帰還供給されている。比較器２４の一
方の入力端には回転指令電圧ＶCMD が供給されると共
に、他方の入力端には先の加算器２３の加算結果が供給
される。比較器２４の比較結果は反転増幅器２６を介し
て反転して主演算増幅器２１に入力される。
【００１４】そして、モータアンプ３０は、演算増幅器
３１および中間電圧発生部３２より成る。中間電圧発生
部３２はモータアンプ１０およびモータアンプ２０を駆
動する電源電圧＋Ｖボルトの半分である＋Ｖ／２ボルト
を発生している。以上のモータアンプ１０、モータアン
プ２０およびモータアンプ３０により第１モータ４０お
よび第２モータ５０を励磁駆動する。これらのアンプと
第１モータ４０および第２モータ５０との間の接続につ
いて説明するに、第１モータ４０および第２モータ５０
は互に直列接続されており、その共通接続点はモータア
ンプ３０の出力端に接続している。第１モータ４０の他
方の端子は帰還抵抗Ｒを介して主演算増幅器１１の出力
端に接続しており、第２モータ５０の他方の端子は帰還
抵抗Ｒを介して主演算増幅器２１の出力端に接続してい
る。
３１および中間電圧発生部３２より成る。中間電圧発生
部３２はモータアンプ１０およびモータアンプ２０を駆
動する電源電圧＋Ｖボルトの半分である＋Ｖ／２ボルト
を発生している。以上のモータアンプ１０、モータアン
プ２０およびモータアンプ３０により第１モータ４０お
よび第２モータ５０を励磁駆動する。これらのアンプと
第１モータ４０および第２モータ５０との間の接続につ
いて説明するに、第１モータ４０および第２モータ５０
は互に直列接続されており、その共通接続点はモータア
ンプ３０の出力端に接続している。第１モータ４０の他
方の端子は帰還抵抗Ｒを介して主演算増幅器１１の出力
端に接続しており、第２モータ５０の他方の端子は帰還
抵抗Ｒを介して主演算増幅器２１の出力端に接続してい
る。
【００１５】第１モータ４０の回転駆動軸４１に取り付
けられる駆動ギア４２はギア６０に係合すると共に、第
２モータ５０の回転駆動軸５１に取り付けられる駆動ギ
ア５２もギア６０に係合しており、これらアンプ、モー
タおよび駆動ギアによりギア６０は回転駆動される。こ
こで、上述した回転軸駆動装置の動作について説明す
る。
けられる駆動ギア４２はギア６０に係合すると共に、第
２モータ５０の回転駆動軸５１に取り付けられる駆動ギ
ア５２もギア６０に係合しており、これらアンプ、モー
タおよび駆動ギアによりギア６０は回転駆動される。こ
こで、上述した回転軸駆動装置の動作について説明す
る。
【００１６】先ず、モータアンプ１０において、主演算
増幅器１１の出力電流Ｉ1 は、帰還抵抗Ｒおよび帰還用
演算増幅器１２より成る帰還回路を介して加算器１３の
他方の入力端に電圧に変換され帰還供給されている。加
算器１３においては、この帰還電圧ＶS1に対して加算器
の一方の入力端に供給されるアンチバックラッシュ電圧
ＶB が加算され、加算結果は比較器１４の他方の入力端
子に供給される。この加算結果は比較器１４において一
方の入力端に供給される回転指令電圧ＶCMD と比較され
る。この比較の結果、出力電流Ｉ1 は以下の通りとな
る。
増幅器１１の出力電流Ｉ1 は、帰還抵抗Ｒおよび帰還用
演算増幅器１２より成る帰還回路を介して加算器１３の
他方の入力端に電圧に変換され帰還供給されている。加
算器１３においては、この帰還電圧ＶS1に対して加算器
の一方の入力端に供給されるアンチバックラッシュ電圧
ＶB が加算され、加算結果は比較器１４の他方の入力端
子に供給される。この加算結果は比較器１４において一
方の入力端に供給される回転指令電圧ＶCMD と比較され
る。この比較の結果、出力電流Ｉ1 は以下の通りとな
る。
【００１７】ＶO ＝Ａ［ＶCMD −（ＶS1−ＶB ）］ ＝Ａ［ＶCMD −（ＲＩ1 −ＶB ）］ ここで、主演算増幅器１１のゲインＡは無限大であるの
で、 ＶCMD −（ＲＩ1 −ＶB）＝０ となる。これを変形して、 Ｉ1 ＝ＶCMD ／Ｒ＋ＶB／Ｒ （１） この式（１）により、アンチバックラッシュのための電
流はＶB ／Ｒで一定値となることが判る。
で、 ＶCMD −（ＲＩ1 −ＶB）＝０ となる。これを変形して、 Ｉ1 ＝ＶCMD ／Ｒ＋ＶB／Ｒ （１） この式（１）により、アンチバックラッシュのための電
流はＶB ／Ｒで一定値となることが判る。
【００１８】モータアンプ２０においても、同様にし
て、主演算増幅器２１の出力電流Ｉ2は以下の通りであ
る。 ＶO ′＝−Ａ′［ＶCMD −（ＶS2＋ＶB ）］ ＝−Ａ′［ＶCMD −（ＲＩ2 ＋ＶB ）］ Ｉ2 ＝ＶCMD ／Ｒ−ＶB／Ｒ （２） ＶCMD ＝０Ｖの回転停止のとき、式（１）および式
（２）より、 Ｉ1 ＝ＶB／Ｒ Ｉ2 ＝−ＶB／Ｒ となり、Ｉ2 は図１に示される方向とは逆の方向の電流
であるので、第１モータの回転方向に対して第２モータ
は逆方向に回転トルクを与えるため、アンチバックラッ
シュ効果が生ずる。また、この時、電流はすべてモータ
アンプ３０に流入することを示す。
て、主演算増幅器２１の出力電流Ｉ2は以下の通りであ
る。 ＶO ′＝−Ａ′［ＶCMD −（ＶS2＋ＶB ）］ ＝−Ａ′［ＶCMD −（ＲＩ2 ＋ＶB ）］ Ｉ2 ＝ＶCMD ／Ｒ−ＶB／Ｒ （２） ＶCMD ＝０Ｖの回転停止のとき、式（１）および式
（２）より、 Ｉ1 ＝ＶB／Ｒ Ｉ2 ＝−ＶB／Ｒ となり、Ｉ2 は図１に示される方向とは逆の方向の電流
であるので、第１モータの回転方向に対して第２モータ
は逆方向に回転トルクを与えるため、アンチバックラッ
シュ効果が生ずる。また、この時、電流はすべてモータ
アンプ３０に流入することを示す。
【００１９】一方、ＶCMD が正のとき、 Ｉ1 ＝ＶCMD ／Ｒ Ｉ2 ＝ＶCMD ／Ｒ となり、第１モータと第２モータの電流は図１に示され
る方向となるので、両モータは同一の回転方向に回転す
る。逆に、ＶCMD が負のときは、Ｉ1 およびＩ2は逆方
向に流通し、両モータの回転方向は逆転する。
る方向となるので、両モータは同一の回転方向に回転す
る。逆に、ＶCMD が負のときは、Ｉ1 およびＩ2は逆方
向に流通し、両モータの回転方向は逆転する。
【００２０】ここで、第１モータ４０および第２モータ
５０の接続点の電圧に注目するに、第１モータ４０およ
び第２モータ５０の正の回転時は、モータアンプ１が正
の電源電圧となり、モータアンプ２は接地電位となり、
負回転時にはモータアンプ１が接地電位となりモータア
ンプ２は電源電圧となる。従って、モータの中間端子は
常に電源＋Ｖの半値（１／２）であれば良い。これはモ
ータアンプ３により、中間電圧発生部の電圧を受けアン
プ出力される。
５０の接続点の電圧に注目するに、第１モータ４０およ
び第２モータ５０の正の回転時は、モータアンプ１が正
の電源電圧となり、モータアンプ２は接地電位となり、
負回転時にはモータアンプ１が接地電位となりモータア
ンプ２は電源電圧となる。従って、モータの中間端子は
常に電源＋Ｖの半値（１／２）であれば良い。これはモ
ータアンプ３により、中間電圧発生部の電圧を受けアン
プ出力される。
【００２１】図２はモータアンプ１０およびモータアン
プ２０の回転指令電圧ＶCMD に対する出力電流或は出力
トルクの特性を示す図である。ところで、第１モータ４
０を流通する電流はモータアンプ１０の出力電流に等し
いので、第１モータ４０の出力トルクＴ1 は、式（１）
および式（２）を参照して、 Ｔ1 ＝ｋＩ1 ＝ｋ（ＶCMD ／Ｒ＋ＶB／Ｒ） ｋ：モータトルク定数 である。
プ２０の回転指令電圧ＶCMD に対する出力電流或は出力
トルクの特性を示す図である。ところで、第１モータ４
０を流通する電流はモータアンプ１０の出力電流に等し
いので、第１モータ４０の出力トルクＴ1 は、式（１）
および式（２）を参照して、 Ｔ1 ＝ｋＩ1 ＝ｋ（ＶCMD ／Ｒ＋ＶB／Ｒ） ｋ：モータトルク定数 である。
【００２２】同様に、第２モータ５０を流通する電流は
モータアンプ２０の出力電流に等しいので、第２モータ
５０の出力トルクＴ2 は、 Ｔ2 ＝ｋＩ2 ＝ｋ（ＶCMD ／Ｒ−ＶB／Ｒ） である。従って、第１モータ４０と第２モータ５０の合
成トルクは、 Ｔ1 ＋Ｔ2 ＝２ｋＶCMD ／Ｒ という２個のモータの加算トルクとなる。この加算トル
クは回転指令電圧ＶCMDに比例したトルクとなってい
る。
モータアンプ２０の出力電流に等しいので、第２モータ
５０の出力トルクＴ2 は、 Ｔ2 ＝ｋＩ2 ＝ｋ（ＶCMD ／Ｒ−ＶB／Ｒ） である。従って、第１モータ４０と第２モータ５０の合
成トルクは、 Ｔ1 ＋Ｔ2 ＝２ｋＶCMD ／Ｒ という２個のモータの加算トルクとなる。この加算トル
クは回転指令電圧ＶCMDに比例したトルクとなってい
る。
【００２３】モータアンプ３０は、中間電圧を維持する
ためモータアンプ１０とモータアンプ２０の差分の電流
を供給する様に動作し、モータの駆動状況に係わらず常
に印加しているアンチバックラッシュの一定量に比例す
る。即ち、モータアンプ３０は、モータアンプ１０とモ
ータアンプ２０の差分の電流を供給する様に動作して中
間電圧を維持するため、式（１）および式（２）を参照
して、 Ｉ1 −Ｉ2 ＝（ＶCMD ／Ｒ＋ＶB／Ｒ）−（ＶCMD ／Ｒ−ＶB／Ｒ） ＝２ＶB／Ｒ となり、常に一定値である。通常この量はモータ最大電
流の数パーセントの電流で済むため、モータアンプ３の
パワーは少なくて良く小型の安価なアンプが使用でき
る。
ためモータアンプ１０とモータアンプ２０の差分の電流
を供給する様に動作し、モータの駆動状況に係わらず常
に印加しているアンチバックラッシュの一定量に比例す
る。即ち、モータアンプ３０は、モータアンプ１０とモ
ータアンプ２０の差分の電流を供給する様に動作して中
間電圧を維持するため、式（１）および式（２）を参照
して、 Ｉ1 −Ｉ2 ＝（ＶCMD ／Ｒ＋ＶB／Ｒ）−（ＶCMD ／Ｒ−ＶB／Ｒ） ＝２ＶB／Ｒ となり、常に一定値である。通常この量はモータ最大電
流の数パーセントの電流で済むため、モータアンプ３の
パワーは少なくて良く小型の安価なアンプが使用でき
る。
【００２４】図２を参照して、回転指令電圧ＶCMD 入力
がなされていない時、第１モータ４０には一定の逆バイ
アストルク−ＶB ／Ｒが印加される一方、第２モータ５
０には第１モータ４０のバイアストルクとは大きさは等
しく逆向きの順バイアストルク−ＶB ／Ｒが印加される
ことを示している。即ち、回転指令がなされていないギ
ア６０の静止状態において、駆動ギア４２はギア６０に
逆方向に係合し、駆動ギア５２はギア６０に順方向に係
合している。
がなされていない時、第１モータ４０には一定の逆バイ
アストルク−ＶB ／Ｒが印加される一方、第２モータ５
０には第１モータ４０のバイアストルクとは大きさは等
しく逆向きの順バイアストルク−ＶB ／Ｒが印加される
ことを示している。即ち、回転指令がなされていないギ
ア６０の静止状態において、駆動ギア４２はギア６０に
逆方向に係合し、駆動ギア５２はギア６０に順方向に係
合している。
【００２５】ここで、順方向の回転指令電圧＋ＶCMD が
入力されると、ギア６０に順方向に係合してギア６０と
の間にギャップの存在しない駆動ギア５２によりギア６
０は順方向の回転を開始する。逆方向の回転指令電圧−
ＶCMD が入力されると、ギア６０に逆方向に係合してギ
ア６０との間にギャップの存在しない駆動ギア４２によ
りギア６０は逆方向の回転を開始する。即ち、回転指令
電圧ＶCMD が入力されてモータを起動する場合、駆動ギ
ア４２或は駆動ギア５２の内の何れか一方は必ずギア６
０に係合しているので、バックラッシュは生じることは
ないのである。
入力されると、ギア６０に順方向に係合してギア６０と
の間にギャップの存在しない駆動ギア５２によりギア６
０は順方向の回転を開始する。逆方向の回転指令電圧−
ＶCMD が入力されると、ギア６０に逆方向に係合してギ
ア６０との間にギャップの存在しない駆動ギア４２によ
りギア６０は逆方向の回転を開始する。即ち、回転指令
電圧ＶCMD が入力されてモータを起動する場合、駆動ギ
ア４２或は駆動ギア５２の内の何れか一方は必ずギア６
０に係合しているので、バックラッシュは生じることは
ないのである。
【００２６】以上のバイアストルクの発生は、式（１）
および式（２）を参照すると、アンチバックラッシュ電
圧ＶB が存在することに因る。鎖線は２つのモータの合
成トルクを示し、アンチバックラッシュによるトルクリ
ミット付近で非直線性が表われる。このトルクリミット
は実際のモータが出力することができる固有の最大トル
クであり、回転指令電圧ＶCMD リミットは実際の回転指
令電圧の最大値を示している。
および式（２）を参照すると、アンチバックラッシュ電
圧ＶB が存在することに因る。鎖線は２つのモータの合
成トルクを示し、アンチバックラッシュによるトルクリ
ミット付近で非直線性が表われる。このトルクリミット
は実際のモータが出力することができる固有の最大トル
クであり、回転指令電圧ＶCMD リミットは実際の回転指
令電圧の最大値を示している。
【００２７】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明は、ギア
６０を１枚駆動するものであるのであり、直列接続した
２個のモータと、その３入力線に電力を供給する単一電
源により動作する２個のモータアンプと、単一電源の中
間電圧を発生する小電力用の１個のモータアンプを具備
することにより、各モータを駆動するに必要とされる電
力は、従来の２個のモータを並列駆動する型の回転軸駆
動装置と比較して、半分で済むと共にアンチバックラッ
シュ動作を容易に付与することができ、製造コストも廉
価であって価格性能比の優れた回転軸駆動装置であるも
のと言うことができる。
６０を１枚駆動するものであるのであり、直列接続した
２個のモータと、その３入力線に電力を供給する単一電
源により動作する２個のモータアンプと、単一電源の中
間電圧を発生する小電力用の１個のモータアンプを具備
することにより、各モータを駆動するに必要とされる電
力は、従来の２個のモータを並列駆動する型の回転軸駆
動装置と比較して、半分で済むと共にアンチバックラッ
シュ動作を容易に付与することができ、製造コストも廉
価であって価格性能比の優れた回転軸駆動装置であるも
のと言うことができる。
【図１】実施例を説明する図。
【図２】入出力を説明する図。
【図３】従来例を説明する図。
【図４】他の従来例を説明する図。
１０ 第１モータアンプ １１ 主演算増幅器 １３ 加算器 １４ 比較器 ２０ 第２モータアンプ ２１ 主演算増幅器 ２３ 加算器 ２４ 比較器 ２５ 反転増幅器 ２６ 反転増幅器 ３０ 第３モータアンプ ４０ 第１モータ ４２ 駆動ギア ５０ 第２モータ ５２ 駆動ギア ７０ ギア ＶCMD 回転指令電圧 ＶB アンチバックラッシュ電圧
Claims (2)
- 【請求項１】 互に直列接続された第１モータおよび第
２モータの双方をモータアンプにより駆動してモータ回
転駆動軸に取り付けられた駆動ギアを介してギアを回転
駆動する回転軸駆動方法において、 モータアンプに入力される回転指令電圧にアンチバック
ラッシュ電圧を加算した回転指令電圧に比例する電流に
より第１モータおよび第２モータを駆動し、回転指令電
圧が存在しないときの第１モータのトルクと第２モータ
のトルクは互に大きさは等しく方向は逆とした、 ことを特徴とする回転軸駆動方法。 - 【請求項２】 互に直列接続された第１モータおよび第
２モータ、第１モータに接続する第１モータアンプ、第
２モータに接続する第２モータアンプ、第１モータおよ
び第２モータの共通接続点に接続する中間電圧を発生す
る第３モータアンプを具備し、モータの回転駆動軸に取
り付けられた駆動ギアを介してギアを回転駆動する回転
軸駆動装置において、 第１モータアンプは、帰還電流に対応する帰還電圧にア
ンチバックラッシュ電圧を加算して加算結果を出力する
加算器を有し、加算器の出力する加算結果と回転指令電
圧とを比較して比較結果を主演算増幅器に入力する比較
器を有し、 第２モータアンプは、アンチバックラッシュ電圧を位相
反転する反転増幅器を有し、帰還電流に対応する帰還電
圧に反転増幅器の位相反転出力を加算して加算結果を出
力する加算器を有し、加算器の出力する加算結果と回転
指令電圧とを比較して比較結果を出力する比較器を有
し、比較器の出力する比較結果を位相反転して主演算増
幅器に入力する反転増幅器を有する、 ことを特徴とする回転軸駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7124839A JPH08322292A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 回転軸駆動方法およびこの方法を実施する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7124839A JPH08322292A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 回転軸駆動方法およびこの方法を実施する装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08322292A true JPH08322292A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=14895374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7124839A Pending JPH08322292A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 回転軸駆動方法およびこの方法を実施する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08322292A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005231398A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Hitachi Ltd | ブレーキ液圧制御装置 |
| JP2009089591A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Baumueller Nuernberg Gmbh | テンショニングメカニズムのための制御式電動モータ装置 |
| JP2010264568A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Takamaru Kogyo Kk | ２軸ポジショナー |
| CN103375565A (zh) * | 2012-04-27 | 2013-10-30 | 詹平冬 | 传动机构背隙的控制方法 |
| JP2014009717A (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | ▲せん▼平多 | 伝動機構のバックラッシュの制御方法 |
| JP2019162007A (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 株式会社リコー | 駆動装置、駆動システム、ロボット、画像形成装置、および搬送装置 |
| JP2020162350A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ダイキン工業株式会社 | 電動機システム |
-
1995
- 1995-05-24 JP JP7124839A patent/JPH08322292A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005231398A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Hitachi Ltd | ブレーキ液圧制御装置 |
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| CN103375565A (zh) * | 2012-04-27 | 2013-10-30 | 詹平冬 | 传动机构背隙的控制方法 |
| CN103375565B (zh) * | 2012-04-27 | 2016-01-20 | 詹平冬 | 传动机构背隙的控制方法 |
| JP2014009717A (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | ▲せん▼平多 | 伝動機構のバックラッシュの制御方法 |
| JP2019162007A (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 株式会社リコー | 駆動装置、駆動システム、ロボット、画像形成装置、および搬送装置 |
| JP2020162350A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ダイキン工業株式会社 | 電動機システム |
| WO2020196310A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ダイキン工業株式会社 | 電動機システム |
| CN113632369A (zh) * | 2019-03-27 | 2021-11-09 | 大金工业株式会社 | 电动机系统 |
| US11909346B2 (en) | 2019-03-27 | 2024-02-20 | Daikin Industries, Ltd. | Electric motor system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020806 |