JPS61240899A - モ−タ駆動制御方式 - 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】 皮逢分更 本発明は例えばプリンタにおける活字ホイールとキャリ
ッジ等が間欠的に駆動される形式の可動部材駆動制御方
式に関する。

灸未皮４ 従来、活字ホイールとキャリッジを間欠的に駆動する形
式のプリンタにおける駆動源として直流制御モータ、特
にサーボモータが用いられる場合と、パルスモータが用
いられる場合とがある。

駆動源としてサーボモータを用いる場合、応答性が速く
エネルギー効率が高いという長所を有する。その反面、
速度制御するに駆動信号としてアナログ信号が、また可
動部材の移動量を検知する為のトランスジューサが必要
となり、更に停止制御するには所望の停止位置あるいは
回転角に対して勾配を有する位置信号をモータ駆動信号
にフィードバラしてそれらの信号の誤差信号を用いて位
置決め制御しなければならず、駆動信号として用いられ
るアナログ信号の安定化装置及びモータ駆動制御装置の
構成が複雑となり高価になる欠点があった。

一方、パルスモータを駆動源として用いる場合、サーボ
モータに比し応答性が悪くエネルギー効率も低いが、駆
動パルス当りの回転角はパルスモータの固定子と回転子
に各々形成された磁極数との関係から機械的に決定され
、オープン制御が可能となり位置決め制御装置が簡略化
出来、安価ですむ長所を有する。

ｌ蝮 本発明は上記２種類のモータの長所を取入れた高応答性
かつ高効率でモータ駆動制御することが出来、直流制御
モータ駆動する際可動部材の移動量を検知する為のトラ
ンスデユーサを設けることなく簡単な制御回路でモータ
駆動制御することを目的とする。

１崖 本発明の構成について、以下具体的な実施例に基づいて
説明する。

第１図は本発明を適用した概略構成図である。

直流モータｌの回転軸２の一端は負荷９に接続され、他
端には外周部に等間隔のスリット３を有するエンコーダ
・ディスク板４が直結されている。

パルスモータ５の回転軸６は結合部７を介して直流モー
タ１の回転軸２と結合されている。エンコーダ・ディス
ク板４のスリット部３に対向するよう一側に発光素子を
、他側には受光素子を配設して、モータの回転に伴い受
光素子からスリットパルス信号を得るようにトランスデ
ユーサ８を構成している。

第２図は本発明に係る駆動制御を実行するための制御ブ
ロック図を示し、第３図はタイムチャートである。

モータが停止駆動状態にある現在位置に対して。

次に到達すべき目標位置についての移動量及び回転方向
情報が指令回路２１からパルス巾制御回路２２とパルス
モータ励磁回路３ｏに出力される。

パルス巾制御回路２２はＲＯＭ等から構成され。

移動量に対し単位回転角に予め設定された速度制御プロ
フィールを記憶している記憶回路２３がらパルスを読出
し、パルス列として位相比較回路２４に送出するととも
に、スイッチ回路２６とパルスモータ励磁回路３０に速
度制御モード信号及び回転方向指示信号を出力する。

モータの回転に伴いトランスデユーサ８より得られるス
リットパルス信号から互いに９０度位相の異なる一対の
位置信号Ａ、Ｂは位置信号検出回路３′１で正弦波また
は矩形波に整形され回転方向検出回路３２に出力される
。また、一対の位置信号のうち位置信号Ａはパルス巾制
御回路２２と位相比較回路２４に出力される０位相比較
回路２４は入力された位相信号Ａとパルス巾制御回路２
２からのパルス列との位相を比較し、位相信号Ａよりパ
ルス列の周波数が高い場合には正極性の誤差信号を、位
相信号Ａよりパルス列の周波数が低い場合には負極性の
誤差信号をローパスフィルター２５に出力する。ローパ
スフィルター２５は入力された信号の高周波成分を除去
して、スイッチ回路２６と極性反転回路２７に信号を出
力する。スイッチ回路２６はパルス巾制御回路２２から
の速度制御モード信号と回転方向指示信号により、直流
モータを正方向に回転させる場合にはサーボアンプ２８
へローパスフィルター２５の出力信・号を出力し、逆方
向に回転させる場合には極性反転回路２７からの極性反
転信号を出力する。サーボアンプ２８は入力される誤差
信号を増巾して直流モータ１を駆動するとともに、直流
モータ１の巻線に流れる駆動電流を電流検出回路２９で
検出した信号をサーボアンプ２８に帰還して速度制御す
る。

直流モータ１は所望停止位置近傍までパルス巾制御回路
２２から出力される速度制御モード信号で駆動され、停
止位置直前で速度制御モードがらダンピング静止モード
に切換え、スイッチ回路２６を消勢しパルスモータ励磁
回路３ｏを付勢する。

励磁回路３０は初期段階において移動量が指令回路２１
から与えられているので、最終停止位置で励磁すべき励
磁すべき励磁相を予め演算し保持している。このため、
パルスモータ５は励磁回路３０により励磁される励磁相
と回転子の磁極との関係から定まる１歩進角分回転し停
止する。

次に、第２図の制御ブロック図と第３図に図示されてい
るタイムチャートを用いてモータの駆動制御動作につい
て以下説明する。

指令回路２１より次に移動すべき位置迄の移動量と回転
方向がパルス巾制御回路２２に入力されると、パルス巾
制御回路２２は入力された移動量に対応して第３図（Ｂ
）に図示されるパルス列を記憶回路２３よりアクセスし
、位相比較回路２４に出力する。またパルス巾制御回路
２２はスイッチ回路２６に第３図（Ａ）に示される速度
制御モード信号及び回転方向信号を出力し、ローパスフ
ィルター２５の出力信号をサーボアンプ２８に出力する
よう切換える。直流モータ１の回転にともないトランス
デユーサ８から出力されるパルス信号は位置信号検出回
路３１で波形整形され、第３図（Ｃ）、（Ｃ）″に図示
される互いに９０度の位相差を有する位置信号Ａ、Ｂを
回転方向検出回路３２に出力する０回転方向検出回路３
２は位置信号Ａ、Ｂいづれか一方の信号が先に検出され
るかにより回転方向を検出し、パルス巾制御回路２２に
出力する。位相比較回路２４に入力された第３図（Ｃ）
に図示される位置信号Ａは第３図（Ｂ）に図示されるパ
ルス巾制御回路２２から出力されるパルス列信号と位相
比較され、第３図（Ｄ）に示される位相差信号をローパ
スフィルター２５に出力する。ローパスフィルター２５
は正負両極性を有する位相差信号を平均値化して第３図
（Ｅ）に示す極性の信号をスイッチ回路２６を通してサ
ーボアンプ２８に出力する。直流モータ１はローパスフ
ィルター２５の出力信号が供給されるので、第３図（Ｆ
）に図示されるように除々に加速し。

停止位置に近ずくにつれ除々に減速するように駆動され
る。パルス巾制御回路２２は初期段階で指令回路２１か
ら入力された移動量をカウンターにストアしているが、
直流モータ１の回転に伴い位置信号検出回路３１より出
力される位置信号Ａで逐次減算され、カウント値０、即
ちパルスモータ５の単位歩進角手前になったことを検知
し、第３ＩＩ　（Ａ）に示すパルス巾制御回路２２から
出力される速度制御モード信号をダンピング静止モード
信号に切換え、スイッチ回路２６及び励磁回路３０に出
力する。第３図（Ｇ）及び（Ｈ）に示すように直流モー
タ１は駆動を停止し、励磁回路３０が付勢されるのでパ
ルスモータ５は駆動を開始する。

パルスモータ５はモータ自体が有している静的トルク特
性に従い、１歩進角回転したのち停止保持される。

第４図にパルスモータ励磁回路３０の具体的構成を図示
する。パルスモータの励磁巻、Ｗｌｌ、ｎ、■、■は一
端部を共通に接続し、トランジスターＴｒｉを介して図
示しない電源に接続している。

励磁巻線の他端部は各々駆動トランジスターＴｒ２、Ｔ
ｒ３、Ｔｒ４、Ｔｒ５に接続され、パルスモータ駆動時
には駆動回路４１から出力される駆動信号により任意の
励磁巻線を励磁する。各々の励磁巻線に発生する逆起電
力はダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４と抵抗Ｒで形成
する帰還ループを通して消費されるよう構成している。

駆動回路４１は指令回路２１から回転方向及び移動量が
入力されると、ダンピング静止モードになった際の励磁
相を予め算出し保持しておき、速度制御モードからダン
ピング静止モードに切換わることによりパルスモータが
駆動される。

上述の実施例において、直流モータ駆動に用いる位置信
号発生手段をエンコーダ・ディスク板。

発光素子及び受光素子から構成したトランスデユーサで
説明したが、直流モータの回転に伴い直流モータの回転
軸と結合されているパルスモータも同期して回転するこ
とから、パルスモータの励磁相に発生する起電力を利用
して位置信号を取出すことが出来るので、この方法につ
いて以下説明する。

第５図及び第６図にトランスデユーサ８の代りにパルス
モータの励磁巻線に生じる起電力を利用した場合の実施
例について説明する。尚、第２図及び第４図と同じ部分
については同符号を付し、動作についぞも異なる部分に
ついてのみ説明する。

第５図に於いて、励磁巻線Ｉとトランジス−Ｔｒｌ、励
磁巻線■とトランジスターＴｒ２との接続点から引出さ
れた信号は差動アンプ４１，４２の正入力端子に入力さ
れる。差動アンプ４１，４２の負入力端子にはＴｒｉの
コレクタ出力信号が入力されており、差動出力信号はシ
ュミット回路４４．４５で構成される位置信号検出回路
３１に入力される。

励磁回路３０に速度制御モード信号が入力されている間
は駆動回路４１から励磁相駆動信号が出力されず、トラ
ンジスターＴｒ２〜Ｔ　ｒ　５はオフされているが、サ
ーボ・モータｌが駆動され回転するとモータ軸が互いに
連結されているので、パルスモータ５の回転子はサーボ
・モータＩの回転子の回転と一緒に回転する。パルスモ
ータ５の回転子が回転すると励磁巻線に起電力が発生し
、この信号は作動アンプ４２．４３に入力される。作動
アンプ４２．４３の出力信号は位置信号検出回路３１の
シュミット回路に入力され波形整形されて位置信号Ａ、
Ｂを出力する。このように構成することにより特別のト
ランスデユーサを設ける必要はなくなるので、制御ブロ
ック図は第６図に図示する如くパルスモータ５から位置
信号検出回路３１に信号が直接入力される構成となる。

本発明の実施例として直流モータとパルスモータとの結
合をシミインドを介して行う方式について説明したが、
直結してもよいことはいうまでもない。

効−」」 以上説明したように、本発明によれば回転制御モード時
には直流モータで速度制御を行い、停止目標位置近傍で
のダンピング及び静止モードではパルスモータにより制
御するため、直流モータの長所である速度制御時には応
答性及び効率のよい制御を行い、停止時には駆動パルス
当りの回転角が一義的に決定されるパルスモータでの制
御を簡単な装置で行うことができ、また移動量を検知す
る為のトランスデユーサを簡略化することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略構成図、第２図は本発明を実施す
る為の一実施例を示す制御ブロック図、第３図は第２図
のタイムチャート図、第４図はパルスモータの励磁回路
の具体的構成図、第５図はパルスモータの励磁巻線に生
じる起電力を用いた位置信号発生回路の具体的構成図、
第６図は第５図の位置信号発生回路を用いた場合の制御
ブロック図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、■は直流モータ、
５はパルスモータ、２１は指令回路、２２はパルス巾制
御回路、２３は記憶回路、２４は位相比較回路、２５は
ローパスフィルタ、２８はサーボアンプ、３０は励磁回
路、３１は位置信号検出回路、３２は回転方向検出回路
である。 出　願　人　　株式会社　リ　コ　− 第５図 ／Ｈ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータ自体でディテントを有しない直流制御モータの位
   置決め制御方式に於いて、前記直流制御モータと、モー
   タ自体でディテントを有する直流制御モータとを機械的
   あるいは電磁的に結合せしめ、速度制御時はディテント
   を有する直流制御モータの回転に伴い励磁巻線に発生す
   る誘起電圧を位置信号として検出し前記ディテントを有
   しない直流制御モータに帰還させ閉ループを構成し停止
   位置近傍迄駆動を行い、停止位置近傍以降は前記モータ
   自体でディテントを有する直流制御モータに切換え位置
   決め制御することを特徴とするモータ駆動制御方式。