JPS59198899A - サ−ボモ−タ制御パルス発生装置 - 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、種々のサーボ機構に用いられるサーボモータ
において、その駆動制御のためのパルスを発生するサー
ボモータ制御パルス発生装置に関する。

一般に、サーボ機構のサーボモータの駆動制御には、任
意の周波数で出力するパルスを用いるパルス制御が多（
採用されている。このようなパルスを発生する装置とし
ては種々のものが使用されているが、自動製図装置等の
ようにマイクロコンピュータを備えたサーボ機構にあっ
ては、前記パルスの発生はこのマイクロコンピュータに
より行なわれる例が多い。

第１図は従来のマイクロコンピュータを用いたパルス発
生装置のブロック図である。図で、１はマイクロコンピ
ュータのＣＰＵ（中央処理装置）、２．３はその入出力
装置、４はＣＰＵ１の出力に基づいて図示のパルス出力
ｆを得るための周辺装置である。周辺装置４からのパル
ス出力ｆは、サーボモータの駆動装置（いずれも図示さ
れていない）に入力され、これに応じてサーボモータが
駆動される。パルス出力ｆの各パルスの間隔（周波数）
はマイクロコンピュータにより任意に設定することかで
き、サーボモータはこのパルス間隔に応じてその速度が
制御される。

第２　図（ａ）　、　（ｂ）はパルス出力とサーボモー
タの速度との関連を示すグラフである。第２図（ａ）は
周辺装置４から出力されるパルス列ｆを示し、時刻ｔｌ
ニオイてパルスｐ１が発生し、時刻ｔ２においてパルス
ｐ２が、時刻ｔ３においてパルスｐ３が発生する。以後
・各時刻ｔ・・・・・・ｔ　　、・・・・・・ｔ□、ｚ
＋ｔｎ−ｔ１ｔ４１Ｊ’　　　　　　Ｊａｍ において、パルスｐ　・・叩・ｐ　　、・・・・・・ｐ
ｎ−２＋ＪＩ　　　　　　　Ｊ＋ｒｎ ｐｎ−１＋　ｐＨ力発生する。パルスル４〜パルスｐｊ
までの時間間隔は徐々に小さくなっており、パルスｐＪ
〜パルスｐＪ＋□までの時間間隔は一定、パルスｐ、＋
□〜パルスｐｎまでの時間間隔は徐々に大きくなってい
る。

第２図（ｂ）は第２図（ａ）に示すパルス出力に応じた
サーボモータの速度Ｖを示し、時刻１１〜ｔ３間におい
て（マ、パルス間隔の疎から密への変化に応じてその速
度が増加し、時刻ｔ、において速Ｌ”ｌ　ｖｓに達し、
時刻ｔｊ−ｔ３＋□間においてはパルス間隔は一定であ
るので速度は速度Ｖ、のまま変化せず、時刻ｔｊａｍ〜
ｔｎ間においては、パルス間隔の密から疎への変化に応
じてその速度が減少し、時刻ｔｎに至って停止′１″る
。Ｆ！１）ち、時刻ｔ、〜ｔ３間はツーボモータの加速
ｗ７Ｘ勃期間、時刻ｔ、〜ｔ、ヤ□間は定速駆動期間、
時刻ｔ　　〜ｔｎ間は減速駆動期間とＪ＋１１１ なる。

このよう１ヨハルス出力ｆを発生さぜるマイクロコンピ
ュータは、通常、例えば自動製固装し、における座標位
置検出の演算、制イＪｉｌ　＠のように、当該パルス出
力発生以外に種々の根部を遂行している。

シタカッて、マイクロコンピュータをハ］いた従来のパ
ルス発生装置にｋ）つては、サーボモータの駆動制御期
間、即ちパルス発生４１．ｊｉ　ｒｊ、ｌ生金パルスに
ついテマイクロコンピュータで処理するので、他の必要
な演算、制御を杓なうことができづ、その処理のオーバ
ーヘッドか大きくなるという欠点があった。

本発明は、このような事（１’−ｆ　Ｋ　ｉみてなされ
たものであり、その目的は、上記従来の欠点なｋぎ、パ
ル；Ｚ、発生期間中であってもマイクロコンピュータに
他の目的の演算、制御を行なわしめることができ、オー
バーヘッドを軽減することができるサーボモータ制御パ
ルス発生装置を保供するにある。

この目的を速成するため、本発明は、記憶手段のＰｆｒ
”ｄアドレスに、す７ボモータの加速駆動時又は減速駆
動時におけるパルス発生に必要な値を記憶させ、カウン
タにより前記アドレスを所定の順で選択し、選択された
アドレスのイＩＩ！ｒをシフトレジスタに入力し、一方
、゛基準パルス周波数を周波数変換手段で所定の周波数
に変換し、この周波数に応じてシフトレジスタから前記
値を所定の順に］シフトレジスタからの信号を出力し、
サーボモータの定速駆匍１時には前記セレクタにより前
記周波数変換手段からの信号を出力するようにしたこと
を特徴とする。

以下、本発明を第３図に示′１″芙源側に基づいて説明
する。

第３図は本発明の実施例に係るサーボモータ制御パルス
発生装置のブロック図である３図で、５は後述するＲＯ
Ｍのアドレスを、４ｄ択するアドレス信号を所定順に発
生するアドレスカウンタ、６はマイクロコンピュータに
備えられたｌ（、ＯＭ　（リード・オンリ・メモリンで
ある。Ｉ（，０Ｍ５には、所定のアドレスに所定の値が
記憶されている。７はアドレスカウンタ５によりとり出
されたＲＯＭ５の値を一時収容するシフトレジスタであ
る。８はクロック信号発振器（図示しない）からの基準
周波数のクロックパルスを任意の周波数のパルスに変換
する周波数可変装置、９は周波数可変装置８から出力さ
れるパルスをカウントするデータカウンタ、１０はシフ
トレジスタ７の出力と周波数可変装置の出力とをモード
信号により選択して切換えるモードセレクタである。

次に、本実施例の動作を、第４図に示すＲＯＭ６のメモ
リマツプを参照しながら説明する。

第４図でＡはアドレス、１〕はデータを示し、アドレス
ｒｏ０００Ｊ〜アドレスｒｌｌｌＯＪにそれぞれデータ
ｒ１０００００００Ｊ〜データｒ００１００１０１Ｊが
記憶されているものとする。ただし、これらデータとし
ては、説明上段も判り易いデータが用いられている。こ
こで、アドレスｒｏｏｏＯＪ　からアドレスｒｌｌｌＯ
Ｊの順にそれぞれのデータをピッ）ＤＯ４Ｄ７の順に並
べてみると、データの配列はｒｌ　ＯＯＯ・・・・・・
・・・・・・・・・０ＩＯＩＪとなる、即ち、最初の高
レベル信号「ＩＪから２番目の高レベル信号ｒｌＪが現
れるまで低レベル信号「０」が１４個介在し、２番目の
高レベル信号「１」から３番目の高レベル信号ｒｌＪＯ
間には低レベル信号ｒＯＪが１３個介在する。

以下、順次低レベル信号ｒＯＪの介在個数が１つずつ減
少し、最後にはアドレス「１１１０Ｊのデータに示すよ
うに低レベル信号「０」が１個のみ介在することとなる
。このようなデータの配列において、高レベル信号「１
」をパルス出力に対応させると、〆 第２図（ａ）に示すパルス出力のうち、時刻ｔ１から時
刻ｔｊまでのパルス出力が得られる。一方、第２Ｎ（ｂ
）　Ｋ示す時刻ｔ　　から時刻ｔ。までのパルス出力Ｊ
＋ｍ を得るには、上記データの配列を全く逆にすればよいこ
とが判る。本実施例では、このような手段によりサーボ
モータの加速駆動および減速駆動時−のパルス出力を得
、サーボモータの定速駆動時には周波数可変装置８から
のパルス出力を利用しようとするものである。

今、サーボ機構においてサーボモル夕の駆動が要求され
ると、マイクロコンピュータのＣＰ　Ｕはアドレスカウ
ンタ５に対してカウント開始を指令するとともにストロ
ーブ信号ＳＴＢによりこれを作動状態とする。これと同
時にＣＰＵは、アドレスカウンタ５におけるカウントは
アドレス「００００」から開始し、シフトレジスタＩに
おけるシフトはビットＤｏ−＋Ｄ７の順に行なうべき指
令信号（ＵＰ信号）を出力し、さらに、モードセレクタ
１０に対しては加減速時のモード信号を出力してモード
セレクタ１０をシフトレジスタγ側へ切換える。

アドレスカウンタ５はアドレス信号ｒｏｏ００Ｊを出力
してＲＯＭ５のアドレスｒｏｏｏＯＪを選択し、ＲＯＭ
５はその記憶されているデータｒｌ　０００００００」
を出力する。したがって、シフトレジスタ７にはこれに
応じて８ビツトのディジタル値「１０００００００Ｊが
収容される。

一方、これと同時に周波数可変装置８が作動して設定さ
れた周波数のパルスを出力する。データカウンタ９は８
ビツトのカウンタであり、周波数可変装置８のパルスを
入力する毎にシフトレジスタ７の端子Ｃ１ぐに対してシ
フト信号を出力する。

シフトレジスタγは端子ＣＫへの入力毎にビットＤＯ→
Ｄ７の順に各ディジタル値を出力してゆく。

データカウンタ９に８個のパルスが入力したとき、シフ
トレジスタＴからは直列にディジタル値ｒ１０００００
００Ｊが出力され、モー、ドセレクタ１０からはこれに
応じたパルスが出力される。

データカウンタ９に周波数可変装置８から８個のパルス
が入力すると、データカウンタ９はアドレスカウンタ５
の端子ＣＫとシフトレジスタ７のＬＯＡＤ端子に対して
信号を出力し、アドレスカウンタ５０カウントを１つ進
めてアドレス信号［０００１Ｊを出力せしめるとともに
、シフトレジスタ７をディジタル値収容可能状態とする
。アドレスカウンタ５からのアドレス信号ｒ０００１Ｊ
により、ＲＯＭ６からはデータｒＯＯＯＯＯＯＯＩＪが
出力され・シフトレジスタ７に収容さ才する。このデー
タはデータカウンタ９の信号により順次出力される。こ
のような手順が自ｎｉｌ的に順次繰り返され、ＩＩＪＯ
Ｍ６の各アドレスのデータが出力されるにつれて、サー
ボモータは第２１１（ｂ）に示すように加速され、遂に
はある定められた速度Ｖ、に達する。

この設定速度ｖ５が検出されたとき、又はアドレスｒｌ
ｌｌＯＪの出力が完了したとき、マイクロコンピュータ
のＣＰＵはモードセレクタ１０に対して定速時のモード
信号を出力し、モードセレクタ１０を周波数可変装置８
側へ切換えろ。したがって、それ以後モードセレクタ１
０からは周波数可変装置８の出力パルスが出力される。

このノ＜ルスは周波数可変装置８で設定された一定の周
波数のパルスであるので、サーボモータは定速駆η力さ
れることになる。この定速駆動の期間、即ち、第２図（
ａ）　、　（ｂ）の時刻１３〜ｔ　３　＋　ｒｎの期間
、Ｃｌ’　ＵおよびＲＯＭ５を含むマイクロコンピュー
タはサーボモータの駆動制御には全（関与しないので、
他の必要な演算、制御を行なうことができ、オーバーヘ
ッドを太き（減少せしめることができろ。

サーボ機構の要求により定速駆動されているサーボモー
タヲ停止する場合、マイクロコンピュータのＣＰＵはア
ドレスカウンタ５にアドレス開始指令およびカウントは
アドレスｒｌｌｌＯＪから開始すべぎ指令信号（ＤＯＷ
Ｎ信号）を出方する。同時に、シフトレジスタ７に対し
てはそのシフトをピッ）Ｄ７→Ｄｏの順に行なうべき指
令信号（ＤＯＷＮ信号）を出力し、又、モードセレクタ
１ｏに対しては加減速時のモード信号を出力し、モード
セレクタ１０をシフトレジスタ７側へ切換えろ。アドレ
スカウンタ５はアドレス信号Ｅ１．Ｊ、　ｌ−ＯＪを出
力してＲＯＭ６のアドレス「１１１０Ｊを選択し、これ
によりＲＯＭ　５はアドレス「１１１ｏ」に記憶された
データｒｏ０１００１０１Ｊ　　を出力する。シフトレ
ジスタ７はこのデータを収容する。このとき、データカ
ウンタ９からの信号により、シフトレジスタ７の端子Ｃ
Ｋには順次信号が入力し、これに応じてシフトレジスタ
７からはピットＤ７→Ｄｏの順にディジクル値ＩＩ　０
１００１００Ｊが出力される。データカウンタ９におい
て８ビツトの入力がカウントされるとアドレスカウンタ
５の端子ＣＫおよびシフトレジスタ７の端子ＬＯＡＤに
信号が出力され、アドレスカウンタ５は次のアドレス信
号「１１０１」を出力し、ＲＯＭ６からはデータｒ０１
００００１０Ｊが出力さｉｔ、シフトレジスタにはこの
データが収容される。このデータはデータカウンタ９の
信号によりビットＤ７から順次出力されるーかくして、
同じ手順が順次繰り返され、モードセレクタ１０からは
第２図（ａ）に示す時刻Ｊ＋ｒｎ〜１ｎ間のパルスが出
力され、サーボモータは第２図（ｂ）に示す同時刻にお
ける減速を受けて停止する。

なお、第３図のＭ　Ａ　Ｘ　Ｓ　Ｐ　Ｆ、　］しＤ設定
は、最高速度を変更する場合ｔこおける周波数ｎ」変装
ｆ１１８に対する基準周波数変更指令を表わす。

このように、本実施例では、■七〇Ｍの各所定アドレス
に所定データを記憶させ、アドレスカウンタにより′Ｐ
Ｊ′ｒ足の１喧番でこのデータをとり出してシフトレジ
スタに収容し、シフトレジスタから周波数可変装置の信
号に応じて順次このデータを出力するよ５にし、サーボ
モータの加速時および減速時にはモードセレクタを切換
えてシフトレジスタの出力をサーボモータの駆動制御パ
ルスとし、サーボモータの定速駆動時にはモードセレク
タを切換えて周波数可変装置の出力をサーボモータの駆
動制御パルスとしたので、サーボモータの定速駆動時に
マイクロコンピュータに他の必要な演３堵、制御を行な
わせろことができ、オーバーヘッドを大きく減少せしめ
ることができる。

なお、Ｈ，ＯＭとしてサーボモータ駆動専用の１もＯＭ
を用いれば、サーボモータ駆動時におけるマイクロコン
ピュータの処理はアドレスカウンタへの指令信号の出力
とモード信号の切換えのみとなり、さらにオーバーヘッ
ドの軽減ができる。又、ＲＯＭに記憶するデータは、予
めサーボモータの加減速曲線により適宜の値に決定する
ことができる。さらに、サーボモータの加減速度、定速
度の大ぎさは、周波数可変装置により任意に設定するこ
とができる。

以上述べたように１本発明では、サーボモータの加減速
に関与するデータを記憶手段の所定アドレスに記憶させ
、カウンタにより所定アドレスを所定順に選択させ、周
波数変換手段で設定した周波数に基づいてシフトレジス
タにより前記選択されたアドレスのデータを直列出力す
るようにし、セレクタにより、サーボモータの加減速駆
動時にはシフトレジスタの出力を選択し、又、サーボモ
ータの定速駆動時には周波数変換手段の出力を選択する
ようにしたので、サーボモータ駆動制御パルス発生期間
中であってもマイクロコンピュータに他の必要な演算、
制御を行なわしめることができ、オーバーヘッドを軽減
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーボモータ制御パルス発生装置のブロ
ック図、第２（８）（ａ）　、　（ｂ）は制御パルスと
サーボモータの速度との関連を示すグラフ、第３図は本
発明の実施例に係るサーボモータ制御パルス発生装置の
ブロック図、第４図は第３図に示−４−ＲＯＭのメモリ
マツプである。 ５・・・・・・アドレスカウンタ、６・・・・・・ＲＯ
Ｍ、７・・・・・・シフトレジスタ、８・・・・・・周
波数可変装置、９・・・・・・データカウンタ、１０・
・・・・・モードセレクタ。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーボモータの加減速駆動時の制御に関連した値を所定
   アドレスに記憶した記憶手段と、指令に応じて前記記憶
   手段の前記アドレスを所定の順で選択するカウンタと、
   基準パルスを所定の周波数のパルスに変換する周波数変
   換手段と、前記カウンタで選択されたアドレスの値をｌ
   ピッ）ｆつ所定順に前記周波数変換手段で設定された周
   波数に応じた間隔で出力するシフトレジスタと、前記サ
   ーボモータの加減速駆動時に前記シフトレジスタの出力
   を選択するとともに前記サーボモータの定速駆動時に前
   記周波数変換手段の出力を選択するセレクタとを備えた
   ことを特徴とするサーボモータ制御パルス発生装置。