JPS6261109A

JPS6261109A - サ−ボモ−タの速度制御装置

Info

Publication number: JPS6261109A
Application number: JP20124385A
Authority: JP
Inventors: Toshinari Tanaka; 俊成田中; Kenji Sawai; 澤井　憲司
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1985-09-11
Filing date: 1985-09-11
Publication date: 1987-03-17

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】（発明の分野）本発明は、自動工作機械や自動組み立て機におけるマニ
ピュレータ駆動装置とか、部品や工具移動用の運搬装置
などに用いられるサーボモータの速度制御装置に関する
。

（発明の概要）本発明は、このようなサーボモータの速度制御装置にお
いて、停止状態における不測の動作を発生することなく
、各種パルスエンコーダに対処できるようにしたもので
ある。

（従来技術とその問題点）この種の速度制御装置は、サーボモータにパルスエンコ
ーダを接続し、サーボモータの回転速度に対応したパル
ス信号を発生させ、そのパルス信号に対応するフィード
バック電圧を得、そのフィードバック電圧と目標速度の
指令電圧との偏差に基づき、サーボアンプからサーボモ
ータに動作電圧を出力するように構成されている。

そして、前記フィードバック電圧を得るのに、従来では
、パルスエンコーダからのパルス信号を積分して電圧に
変換するか、あるいは、前記パルスエンコーダから発生
した設定時間内のパルス数をカウントし、それをＤ／Ａ
変換器により電圧に変換するかしていた。

ところで、サーボモータでは、例えば、サーボモータの
１回転に対する出力パルス数が１０００個のらのから５
００個のものに切り替えるといったように、出力パルス
数の異なる機種のパルスエンコーダを接続して用いるな
ど、付属のパルスエンコーダが変わった場合でも、速度
が同一であれば、同じフィードバック電圧が必要である
。それに対処するために、」二記両従来例の場合では、
積分した電圧を上げるか、Ｄ／Ａ変換器のあとのＩ／Ｖ
変換アンプのアナログゲインを上げ、パルスエンコーダ
の出力パルスがちがってら同じフィードバック電圧を発
生するようにしていた。

しかしながら、このような構成を有する従来例ニオいて
Ｄ／Ａ変換する場合では、Ｉ／Ｖ変換アンプのアナログ
ゲインを高くするために、標準的なアンプでは、パルス
エンコーダの出ツノパルス数が零であってら、オフセッ
トやドリフトに起因してフィードバック電圧が発生し、
停止＋Ｊ：、状態であるにもかかわらず、サーボモータ
が不測に回転してしまう欠点があった。

そこで、オフセットやドリフトによる電圧出力を回避す
るためにＩ／Ｖ変換アンプの性能を高くしたものがある
が、アンプとして高性能のらのが必要になり、高価にな
る欠点があった。

（発明の目的）本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、標準的なアンプを使用しながらも、停止状態におけ
るサーボモータの不測の動作を発生することなく、出力
パルス数の異なるパルスエンコーダに対応できるように
することを目的とする。

（発明の構成と効果）本発明は、このような目的を達成するために、サーボモ
ータと、そのサーボモータの回転速度に対応したパルス
信号を発生するパルスエンコーダと、前記パルスエンコ
ーダからの設定時間内のパルス信号の数をカウントする
カウンタと、前記カウンタでカウントされたパルス数に
応じたフィードバック電圧を出力するＤ／Ａ変換器と、
前記Ｄ／Ａ変換器からの電流出力を電圧に変換する■／
Ｖ変換アンプと、前記カウンタのビットを切り替えて前
記フィードバック電圧のゲインを調整するゲイン調整手
段と、面記フィードバゾク電圧と目標速度の指令電圧と
の偏差に基づいて前記サーボモータに動作電圧を出力す
るサーボアンプとを備えて構成する。

この構成によれば、例えば、ｒｏ、０．・・・・、０，
０．ＯＪ、ＩＯ，ｏ、・・・−、Ｏ，０，１ｊ、「Ｏ，
Ｏ，・・・・、０．１．ＯＪ、・・・、・・・としてい
たものを、ｒｏ、ｏ、・・・・・・、Ｏ，Ｏ，ＯＪ、ｒ
Ｏ，０，・・・・・、０．ｌ。

ＱｊＪＯ，Ｏ，・・・・・、ｌ、（ＩＩ、０］、・・・
、・・・にするといったように、カウンタのビットを切
り替えてサーボアンプへ出力される動作電圧を上昇させ
ることができる。

したがって、ゲイン調整をデジタル的に行なうから、Ｉ
／Ｖ変換アンプとしては、標準的な安価なものを使用し
ても、オフセットやドリフトなどに起因する停止状態で
の出力電圧発生を回避でき、停＋ｈ状態におけるサーボ
モータの不測の動作を発生することかなく、安価な構成
でありながら、出力パルス数の異なるパルスエンコーダ
を接続使用する場合にも、良好に対処できるようになっ
た。

（実施例の説明）以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図は、本発明の実施例に係るサーボモータの
速度制御装置の要部の回路ブロック図、第２図は、全体
構成を示すブロック図である。これらの図において、■
はサーボモータ、２は、サーボモータｌの回転速度に対
応したパルス信号を発生するパルスエンコーダである。

３はＦ／Ｖコンバータであり、このＦ／Ｖコンバータ３
には、前記パルスエンコーダ２かラノ設定時間内のパル
ス信号の数をカウントするカウンタ４と、そのカウンタ
４でカウントされたパルス数に応じたフィードバック電
圧を出力するＤ／、へ変換器５と、Ｄ　／　Ａ変換器５
からの電流出力を電圧に変換するＩ／Ｖ変換アンプ６と
、カウンタ１のビットを切り替えて前記フィードバック
電圧のゲインを調整するゲイン調整手段７とが備えられ
ている。

８は、前記フィードバック電圧と目標速度の指令電圧と
の偏差に基づいてサーボモータｌに動作電圧を出力する
サーボアンプである。

前記カウンタ４には、最下位からｎ位まで順に１桁ずつ
上位のビット数に対応するパルス信号をＤ　／　Ａ変換
器５に出力するフリップフロップ９．。

９、．９３．９．、・・・・、９ｎと、それらフリップ
フロップ９、．９、．９３，９　、、・・・・・・、９
ｎそれぞれへのパルス信号の入力を制御するゲート１０
．．１０．．１０３゜１０４、・・・とが備えられてい
る。

前記ゲイン調整手段７は、前記ゲート１０．．１０、．
１０３，１０．、・・・それぞれにビット切替スイッチ
１１．．１１．ｌ　Ｌ、１１．、・・・を接続して構成
されている。ゲート１０．、ＩＯ，，１０３，１０，、
・・・それぞれは、ビット切替スイッチ１１．．１１．
．１１、、ｘｉ、、・・・のＯＮ状＝で、パルスエンコ
ーダ２からフィードバックされるパルス信号（フィード
バッタパルス）のみを通して、前段のフリップフロップ
９、．９、．９、．９４．　　・、９ｎからのパルス信
号の通過を禁１１ニジ、他方、ビット切替スイッチＩ１
．。

１１、、＋　１．．１１４．　　のＯＦＦ状態で、パル
スエンコーダ２からフィードバックされるパルス信号（
フィードバックパルス）の通過を禁止して、前段のフリ
ップフロップ９、．９２，９３．９　、、・・・・・、
９ｎからのパルス信号のみを通ずように構成されている
。

１２はサンプリング回路であり、前記Ｄ／Ａ変換器５に
設定時間ごとにセット信号を出力して前記フリップフ（
７−７ブ９　＋、９、．９３，９４．・・・・、９　ｎ
からの出力をラッチするとともに、ｉｆＩ記フリフリッ
プフロップ９．９、．９３，９　、、・・・・・、９ｎ
それぞれに、前記セット信号の後にリセット信号を出力
してそれらをリセットするようになっている。

次に、この実施例の動作を第３図および第・１図のタイ
ムチャートを用いて説明する。

通常時には、１番目のビット切替スイッチ１１、のみを
ＯＮにし、他のビット切替スイッチ１１．。

１１３、ｌｌ、、・・をＯＦＦにしておく。これにより
、第３図に示すように、１番目の７リツプフロツプ９、
からは、フィードバックパルスの立下りによって反転す
る所定のパルス信号を発生する。２番目のフリップフロ
ップ９．からは、１番目のフリップフロップ９、からの
パルス信号の立下りによって反転する所定のパルス信号
を発生する。同様にして、後続のフリップフロップ９３
＋　９　、、・・・からも、それぞれ前段のフリップフ
ロップ９、．９３＋・・からのパルス信号の立下りによ
って反転する所定のパルス信号を発生する。

このようなパルス信号により、ｒｏ、Ｏ，・・・・・、
Ｏ，Ｑ。

０」、ｒｏ、ｏ、・・・・・、０．Ｏ，ＩＪ、ｒｏ、ｏ
、・・・・・・、０．１．ＯＪ、・・・、・・・として
フィードバックパルスの数を設定時間の間カウントする
。前記Ｄ／Ａ変換器５では、サンプリング回路１２から
のセット信号に応答してカウンタ４からの出力をラッチ
し、その時点のフィードバックパルス数に対応する電流
を出力し、Ｉ／Ｖ変換アンプ６では、前記電流出力をフ
ィードバック電圧に変換して出力する。

これに伴ない、サーボアンプ８から出力される動作電圧
を上昇し、サーボモータ１の回転速度を高速にする。

この結果、その変更された回転速度に対応するフィート
バックパルスが前記カウンタ４に入力される。フリップ
フロップ９、．９２．９、．９　、、・・・では、サン
プリング回路１２からのリセット信号に応答して、その
回転速度変更後のフィードバックパルスに応して面性の
場合と同様にパルス信号を発生し、設定時間内のフィー
ドバックパルスの数をカウントしてそれに対応するフィ
ードバック電圧を出力する。

このような動作を順次繰り返して、サーボモータｌの回
転速度を目標速度にまで上昇する。

１０００ハルスのエンコーダを５００パルスのエンコー
ダに変更してら同じフィードバック電圧を発生するには
、２番目のビット切替スイッチ１１．のみをＯＮにし、
他のビット切替スイッチＩＩ、、１１３．１１４．・・
をＯＦＦにしておく。これにより、第４図に示すように
、１番目のフリップフロップ９１では、フィードバック
パルスが入力されなし・ために、常にｒｏ、、ｌの信号
を発生する。２番目のフリップフロップ９．からは、フ
ィードバックパルスの立下りによって反転する所定のパ
ルス信号を発生ずる。３番目のフリップ７０ツブ９３か
らは、２番目のフリップフロップ９．からのパルス信号
の立下りによって反転する所定のパルス信号を発生ずる
。同様にして、後続のフリップフロップ９４、・・から
も、それぞれ前段のフリップフロップ９３、・・からの
パルス信号の立下りによって反転する所定のパルス信号
を発生する。

このようなパルス信号により、ｒ（１，Ｑ、・・・・・
・、Ｑ、Ｑ。

０１、ｒｏ、ｏ、・・・・、０，１，０」、ｒｏ、ｏ、
・・・・・、１．０．ＯＪ、・・・、・・・として、曲
性通常の場合の倍の数値でフィードバックパルスの数を
設定時間の間カウントする。前記Ｄ／Ａ変換器５では、
サンプリング回路１２からのセット信号に応答してカウ
ンタ４からの出力をラッチし、その時点のフィードバッ
クパルス数に対応するフィードバック電圧を出力する。

これに伴ない、１０００パルスのエンコーダと５００パ
ルスのエンコーダのいずれでも同じフィードバック電圧
を発生する。

この結果、その変更された回転速度に対応するフィード
バックパルスが前記カウンタ４に入力される。フリップ
フロップ９、．９、．９３，９　、、・・・・・では、
サンプリング回路１２からのリセット信号に応答して、
その回転速度変更後のフィードバックパルスに応じて前
述の場合と同様にパルス信号を発生し、設定時間内のフ
ィードバックパルスの数をカウントしてそれに対応する
フィードバック電圧を出力する。

このようにして、パルスエンコーダ２として出力パルス
数が異なるものを使用する場合に、「２０００パルス／
１回転Ｊ−ｒ１０００パルス／１回転Ｊ−４５００パル
ス７１回転」といったように、２のｎ乗分の１ずつパル
ス数が減少したものに対して良好に対処できるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るサーボモータの速度制
御装置の要部の回路ブロック図、第２図は、全体構成を
示すブロック図、第３図は通常時のタイムチャート、第
４図は、出力パルス数が半分のパルスエンコーダを適用
したときのタイムチャートである。１・・サーボモータ、　　　２・・・パルスエンコーダ
、４・カウンタ、　　　　　５・・Ｄ／Ａ変換器、６・
・・Ｉ／Ｖ変換アンプ、７・・・ゲイン調整手段、８・
・・サーボアンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）サーボモータと、そのサーボモータの回転速度に対応したパルス信号を発
生するパルスエンコーダと、前記パルスエンコーダからの設定時間内のパルス信号の
数をカウントするカウンタと、前記カウンタでカウントされたパルス数に応じたフィー
ドバック電圧を出力するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変
換器からの電流出力を電圧に変換するＩ／Ｖ変換アンプ
と、前記カウンタのビットを切り替えて前記フィードバック
電圧のゲインを調整するゲイン調整手段と、前記フィードバック電圧と目標速度の指令電圧との偏差
に基づいて前記サーボモータに動作電圧を出力するサー
ボアンプとを備えたサーボモータの速度制御装置。