JPS58108978A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、誘導モータの高精度停止方式を備えた位置決
め装置に関する。

従来の位置決め装置における誘導モータの停止方式は、
２段変速が通常であるが、交流電圧を使用しなければな
らないため、停止毎の制動条件を一定にすることができ
なかった。従って高精度が要求される位置決め装置にお
いては、誘導モータは使用できないというのが通念であ
った。

従来の停止方式は、第１図に糸すように、まずスローダ
ウン検出時に直流ブレーキが働き、かつモータの設定速
度が下がって減速がおこなわれる。

次に、原点検出時、直流ブレーキと電磁ブレーキが働き
、モータの設定速度はゼロとなる。ここで直流ブレーキ
は、モータに半波整流された直流を流すことによって制
動トルクを発生させるものである。ところが直流ブレー
キがオンした直後の直流電流は、その時のモータ用コン
デンサの蓄電荷量にほぼ比例する。また上記蓄電荷量は
、モータに加わる交流電圧の時間関数として表わされ、
時々刻々変化するものである。従ってモータに加わる交
流電圧が何ボルトのときにオフするかによって直流ブレ
ーキの効き方に差異が発生する。

このため、直流ブレーキの効：きが強い時は、可動部は
ストッパーの直前で停止し、直流プレーキ３・・−ジ の効きか弱い時は、可動部はストッパーにはね返って停
止したりして、停止位置に±２００ミクロン以上の微妙
なバラツキが生じていた〇さらに停止位置に大きな影響
を及ぼす要素として、スローダウン時の設定速度および
スローダウン位置検出時と原点位置検出器の取付位置が
ある。

上記速度と位置の間には微妙な相関関係があり、その調
整は、スローダウン設定速度を固定した後、検出器の取
付位置を少しずつ変動させるという作業を繰り返しおこ
なうことによって最も停止精度が良くなるスローダウン
速度と検出器の取付位置を見つけるものである。このよ
うな試行錯誤によるミクロンオーダの極めて困難な調整
が要求されている。

本発明は上記従来の欠点を改善するもので、以下にその
実施例を説明する。

第２図は、本発明の実施例で、１はポールネジ、２は上
記ポールネジ１に取付けられた可動部、３、　は上記ポ
ールネジ１を回転させて上記可動部２を移動させるため
の単相誘導モータ、４は上記可動部２の可動範囲を限定
するストッパー、６はスローダウン位置を検出するだめ
のフォトセンサー、６は原点位置を検出するためのフォ
トセンサー、７は本装置の専用コントローラである。

上記構成において、可動部２は２つのストッパー間を往
復運動する。本装置は、この可動部２に各種アクチェー
タを取付け、ストッパー位置にて所望の働きをさせるも
のである。

第３図は、本発明の停止方式番実現させ−るためのハー
ド構成を示すブロック図で、８は単相誘導モータの制御
回路、９はモータの回転速度を制御するための位相角制
御回路、１ｏはスローダウン位置および原点位置検出時
にモータの設定速度を切換えるだめの速度２段変速回路
、１１はポールネジに取付けた可動部を往復運動させる
だめの単相誘導モータ、１２はモータの回転数を検知す
るためのレートジェネレータ、１３はモータに瞬時の制
動トルクを与えるための直流ブレーキ、１４はモータに
、機械的摩擦による制動トルクを与えるための電磁ブレ
ーキ、１６はスローダウン位置　ｌ　　７ および原点位置検出をして出力信号を発生するための検
出器である。

上記第３図の構成による本発明の実施例における停止方
式を第４図に基づいて説明する。

まずスローダウン位置検出時には、従来と同様に直流ブ
レーキが働き、同時にモータの設定速度が下がって減速
する。この場合、直流フ゛レーキは、その構成要素であ
るサイリスタのゲートにトリガ電流が加えられる約０．
４秒間半波整流された直流をモータに流す０ 次に原点位置検出した時、モータの設定速度は検出と同
時にゼロにせず、可動部がストツノく−に当たった後、
微小時間経過後ゼロにする。この間の時間はタイマーに
よって設定するのである７５；、本装置においては約０
．０７秒としだ。一方直流フ。

レーキは全く使用せずに電磁ブレーキのみを原点位置検
出と同時にオンさせる。

上記方式によれば、第一に、直流ブレーキを使４　　用
しないので可動部がストツノ（−に当たる直前で停止す
ることはない。第２に、可動部ガストツノ（−に当たっ
た後もモータは微小時間の間オンしているので、たとえ
可動部がストッパから微小距離だけはね返ったとしても
、即座にストッパーに密着する。この間電磁ブレーキが
働いているので可動部はストッパーに吸引されるような
形となり、停止時には、はね返り距離が殆んどゼロとな
る。

この結果、本装置においては、停止位置精度が±６０ミ
クロン未満という誘導モータによる高精度の位置決めが
実現できた。また誘導モータの使用によって、高精度を
要求される位置決め装置としては、従来のものと比較し
てはるかに低価格、小型化が実現できた。

さらに、従来はモータがオフした後の惰性による速度が
、ストッパー位置にて丁度ゼロになるよう調整しなけれ
ばならなかったが、本発明においては、モータは可動部
がストッパー間当たるまでオンしているので、スローダ
ウン時の設定速度およびスローダウン位置検出器と原点
位置検出器の取付位置が、停止位置に殆んど影響を及ぼ
さない。

・従って調整が極めて容易になった。

なお上記実施例においては、原点位置検出時に直流ブレ
ーキを使用していないが、場合によっては使用してさし
つかえない。要は可動部を一度ストッパーに当ててから
停止させるということで、モータ駆動を可動部がストッ
パーに当たってから少し後までオンにして、ブレーキを
働かせるものであればよい。また本方式によってモータ
に定格以上の“電流が流れることはないのでモータ寿命
には何ら影響はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明図、第２図は本発明の一実施例に
おける位置決め装置の斜視図、第３図は同実施例の制御
ブロック図、第４・図は本発明の停止方式を示す説明図
である。 １・・・・・・送りネジ、２・・・・・・可動部、３・
・・・・・誘導モータ、４・・・・・・ストッパー、９
・・・・・・位相角制御回路、１０・・・・・・速度２
シ切換回路３．１３・・・・・・電気的直流ブレーキ、
１４・・・・・・電磁ブレーキ、１６・・・・・・位置
検出器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正逆転可能な誘導モータと、この誘導モータにより駆動
   され送りネジにより２点間を往復運動する可動部と、こ
   の可動部の位置を検出する位置検出器と、上記検出器か
   らの出力信号を受けてモータの速度を上下２段に切換え
   る速度２段切換回路と、上記回路からの出力信号および
   フィードバックされたモータの回転数よりモータ速度を
   制御する位相角制御回路と、モータに制動トルクを供給
   する電気的直流ブレーキおよび電磁ブレーキと、可動範
   囲を限定するストッパーとを備えた位置決め装置。