JPS607283B2 - 定位置停止制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は回転体を定位直に停止させる制御装置に関す
る。

たとえばモータで高速回転する回転軸を所定の定位直に
停止する制御系においては、定位暦停止するためにモー
タ速度を低速に変更した後、所定の位置に達したときモ
ータを停止する方式がとられる。

この場合通常の運転速度と停止用の速度との間には大き
なレベル差がある。したがって、停止モードとなったと
き、直ちにモータ速度を低速に降下すると、回転軸が所
定の定位置に到達するまで時間がかかり、定位層停止動
作が遅れるという問題がある。この発明はこの問題を解
決するためになされたもので、停止制御に必要な範囲を
検出するとともに、停止指令が生じたときは回転体を停
止直前の速度よりも早い速度で停止制御範囲まで回動し
「停止制御範囲に入ると停止用の低速で回転体を駆動す
ることより、回転体を短時間でかつ正確に定位直に停止
させる制御システムを提供することを目的とする。

以下にこの発明の一実施例を図面とともに説明する。

第１図において１は工作機械の刃物回転軸等の制御対象
を回転駆動するモータ、２はモータ１の回転軸に装着さ
れた円板形状のロ−夕で、このロータ２上には、第２図
に示すように、所定の停止位置に対応した位置に、回転
方向に異極Ｓとなるようにマグネット３が装着されてい
る。

４はマグネット３の磁界を検出する磁束検出器で、この
磁束検出器４は第４図ａに示すようにマグネット３の中
心と対向する位置、即ち所定の停止位置で基準値ゼロボ
ルトとなるとともに、この基準値を中心として、ロータ
２の回転角度に対応して、正負に正弦波状に変化する信
号を生じる。

なお磁束検出器４の出力信号は、マグネット３の設置範
囲以外では基準値となる。５は磁束検出器４の出力信号
から停止位置制御用信号を生じる比較部である。

比較部５はたとえば第３図に示すように磁束検出器４の
出力信号Ｖｓと直流電圧Ｅと加算する加算回路６と、加
算回路６の出力電圧を判別する比較回路７，８とで構成
されている。比較回路７には磁束検出器４の出力信号の
基準値より正側のしきし、値Ｖｔｈｌが設定され、磁束
検出器４の出力信号Ｖｓがこのしきし、値Ｖ比１を正側
に越えると第４図ｂのように“１”レベルの正転信号Ｆ
を生じる。一方比較回路８には磁束検出器４の出力信号
の基準値より負側のしき．し、値Ｖｍ２が設定され、出
力信号Ｖｓがこのしきし、値Ｖ比２を負側に越えると第
４図ｃのように“１”レベルの逆転信号Ｒが生じる。さ
らに出力信号Ｖｓの値が両しきい値ＶｔｈｌとＶｔｈ２
の間則ち不感帯にあるときもこは、比較回路７，８の出
力信号Ｆ，Ｒは“０”レベルとなる。この出力信号が“
０”レベルとなる区間Ｑは目的の停止位置に対応してお
り、モーターはこの区間で停止するようになっている。
９は定位層停止動作時にモータ１の穣遠運転、正転、逆
転および停止を指令する制御回路である。

この制御回路９には、モーターの速度を検出する速度検
出器１１の出力信号がゼロ付近となったとき“１”出力
を生じる判定回路１２と、判定回路１２の出力が“１”
となっている時間を計測するタイマ１３と、フリツプフ
ロツプ１４およびアンドゲート１５とを備えている。

フリップフロップ１４のセット入力端子はタイマー３の
出力端子と接続されるとともに、リセット入力端子は比
較部５の正転信号Ｆの出力端子と接続されている。また
アンドゲート１５の一方の入力端子はフリップフロップ
１４のセット出力端子と接続されるととも、他方の入力
端子は停止命令でオンとなる接点１０と接続されている
。上記の構成により、停止モードーこおいて、詳細後述
のようにモータ１が１度ゼロ付近まで減速して速度検出
器１１の出力信号がゼロ近傍となったことを判定回路１
２が判定し、その出力が“１”となると、タイマ１３が
作動し、該タイマ１３の設定値より長い時間、上記‘−
１”出力が継続しているとタイマ１３から“１”信号が
生じて、フリツプフロツプ１４がセットされ、アンドゲ
−ト１５から緩遠指令が生じるようになっている。１６
Ｆ，１６Ｒ，１７はそれぞれ停止時におけるモーターの
正転「逆転、緩遠の速度設定器で、それぞれ、制御回路
９から送出される正転、逆転、緩遠指令で駆動されるゲ
ート１８Ｆ，１８Ｒ，２０と接続され、対応するゲート
が駆動されると、これらの速度設定器で設定された電圧
が、停止モードでａ側に切換わるリレー２２を介してモ
ータ駆動回路２１に印加されるようになっている。

２３は通常の運転モードのときのモータ速度を指示する
速度設定器で、この速度設定器２３の信号は、リレー２
２を介してモータ駆動回路２１に印加される。モー夕駆
動回路２１はたとえば公知の静止レオナード制御装置が
用いられる。

上記ような構成において、運転モードのときはリレ−２
２はｂ側に切換わっており、速度設定器２３で設定され
た高い電圧の信号がモー夕駆動回路２１に印加されてお
り、モーターはこ速度設定器２３で設定された高い速度
で回転している。

いま図示しない制御系から停止指令が印加されると、リ
レー２２はａ側に切換わり、また接点１０はオンとなる
。このときゲート１８Ｆ，１８Ｒ，２川まいずれもオフ
しているので、モー夕駆動回路２１への速度指令はゼロ
となり、モータ１は第５図に示すように急速に減速され
１度停止するか或いは停止直前の低い速度に減速される
。そしてモータ１の停止或いは減速によって速度検出器
１１の出力がゼロ付近となると判定回路１２の出力が“
１”となり「 タイマ１３が計時を開始する。そしてモ
ーターの停止或いは停止に近い速度を表わす信号がタイ
マー３の設定時間続行すると、タイマ１３の出力は“１
”となる。この“１”出力によってフリツプフロツプ１
４はセットされる。このフリツプフロツプ１４のセット
出力は、接点１０１こよって停止指令が印加されている
アンドゲート１５に印加され、このアンドゲート１５か
ら緩遠指令がゲート２０に印加され、該ゲート２０がオ
ンとされる。これによって速度設定器１７によって設定
された電圧がモータ駆動回路２１に印加され、モータ１
は第５図ように所定の穣遠Ｖｓｏで運転される。そして
ロータ２のマグネット３が磁束検出器４の検出範囲則ち
停止制御範囲に入り、磁束検出器４の出力信号Ｖｓが比
較回路７のしきし、値Ｖｔｈｌを越えると、“１”レベ
ルの正転信号Ｆが制御回路９に印加される。

そしてこの制御回路９は上記正転信号Ｆをゲート１８Ｆ
に供給して、このゲート１８Ｆをオンするとともに、フ
リツプフロツプ１４をリセットしてアンドゲート１５を
閉じてゲート２０をオフとする。

ゲート１８Ｆがオンとなると速度設定器１６Ｆの低い出
力電圧がモータ駆動回路２１に印加され、モー夕１は第
５図のように停止制御に必要な非常に遅い速度Ｖｓｌで
正鞍する。

そして、ロータ２のマグネット３が停止位置に達して磁
束検出器４の出力信号Ｖｓがしきし、値ＶｔｈｌとＶｔ
ｈ２との間に入ると比較回路７の出力が“０”となり、
正転指令がなくなり、ゲート１８日まオフとなり、モー
タ駆動回路２１への入力電圧も０となって、モータ１の
目的の停止範囲Ｑの範囲内で停止する。

もし慣性等によってモーターが停止範囲Ｑから正転方向
に行きすぎると、磁束検出器４の出力信号Ｖｓはしきし
、値Ｖｔｈ２よりも負側に大きなり、比較回路８の出力
が“１”となり逆転信号Ｒを生じる。

この逆転信号Ｒはゲート１８Ｒに供給されて、これをオ
ンとし、速度設定器１６Ｒから負の低い電圧をモータ駆
動回路２１に供給する。

この速度設定器１６Ｒの信号により、モータ１は非常に
遅い速度で逆転し、ロータ２を停止範囲に引き戻し、停
止範囲Ｑで比較回路８の出力が“０”となると、ゲート
１８Ｒをオフとして、モータ１を停止させる。

もし、マグネット３と磁束検出器４との位置ずれによっ
て、停止位置が正規の位置からずれているような場合に
は、電圧Ｅを調整することによって、適宜なバイアス電
圧を加算回路に印加すると、磁束検出器４の出力信号と
上記バイアス電圧とが加算されて、加算回路６の出力電
圧は、たとえば第４図ｄに示すように基準値よりも負側
にずれる。

その結果、加算回路６の出力電圧がしきし、値Ｖｔｈｌ
とＶｔｈ２との間に到達する位相、即ち停止範囲Ｑの位
相も８だけ左側にずれる。これによって停止位置を電気
的に修正できる。以上詳述したようにこの発明によれば
、定位暦停止モードにおいて、モータは１度緩遠運転さ
れて、所定の停止位置の近傍まで停止用の速度よりも比
較的早い速度で回転し、制御範囲に入った時点で遅い速
度となるように２種の制御レベルで制御されるようにし
たから、定位層停止を短時間で行うことができるなおこ
の発明においては位置検出器は実施例に示したものに限
らず、シンクロや光電式のもの等を用いることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はの発明の一実施例を示す電気回路図、第２図は
第１図の実施例に用いられるマグネットと磁束検出器と
を示す図、第３図は第１図の実施例に用いられる比較部
の一例を示す回路図、第４図は第３図の回路の動作説明
図、第５図は第１図の実施例における停止時の動作を示
すグラフである。 １……モータ、２……ロ−夕、３……マグネット、４・
・・・・・磁束検出器、５・・・・・・比較部、９・・
・・・・制御回路、１６Ｆ，１６Ｒ，１７・・・・・・
速度設定器、２１・・・・・・モ−タ駆動回路。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ モータで駆動される回転体の所定の停止位置で基準
   値となり、かつ停止位置の前後で回転体の回転角度に対
   応した値の信号を生じる位置検出手段と、位置検出手段
   の信号より、回転体が停止位置の前の停止制御範囲にあ
   ることを示す制御信号を発する第１の判別手段と、前記
   回転体が停止位置の後の停止制御範囲にあることを示す
   制御信号を発する第２の判別手段と、モータ速度を制御
   する速度制御手段と、停止指令が生じたとき、前記速度
   制御手段から定位置停止回路に切換える切換手段と、モ
   ータを一旦第１の低速以下の速度まで減速させる減速手
   段と、モータが第１の低速度以下の速度まで減速したこ
   とを判明する判定回路と、前記判定回路の信号により第
   １の低速度でモータを駆動する第１の速度指令手段と、
   回転体が停止位置の前の停止制御範囲に入ったとき前記
   第１の判別手段の信号により前記第１の速度指令手段の
   出力を消滅させる共にモータを第１の低速度よりも低い
   第２の低速度で駆動する第２の速度指令手段と、回転体
   が停止位置に達したとき速度指令手段の出力を消滅させ
   てモータを停止状態とさせる停止手段と、回転体が停止
   位置の後の停止制御範囲に入ったとき前記第２の判別手
   段の信号によりモータを第１の低速度より低い第２の低
   速度で逆転駆動する第３の速度指令手段とを備えたこと
   を特徴とする定位置停止制御装置。