JPS63167695A - 同期位置決め装置 - 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】

〔産業上の利用分野〕 この発明は各種モータの回転数を制御する同期位置決め
装置に関する。

【従来の技術】

この種の位置決め装置としては従来指令パルス周波数ｆ
Ｐを一定の比率で出力電圧ｖ０に変換するものが知られ
ている。 Ｖｏｘ　ｎ　Ｘ　ｆ、　　　　　−（１）ｎ：変換比率 この種の位置決め装置の適用例と動作とを第２図と第３
図とを参照して説明する。 第２図はこの種の位置決め装置の適用例としての走行切
断装置のブロック図である。 製品送りローラ１１は原動軸モータ１により駆動され、
製品２１を送り出す、またカッタ１２は従動軸モータ３
により駆動されて回転運動する。原動軸モータ１にはイ
ンクリメンタルエンコーダ２が結合されており、位置決
め装置としてのＦ／Ｖ変換器１３には、原動軸そ一夕１
に接続されているインクリメンタルエンコーダ２から原
動軸モータ１の回転数に応じた周波数ｆで指令パルスが
与えられる。Ｆ／Ｖ変換器１３は、指令パルス周波数ｆ
をｖＯに変換し、その出力によって従動軸モータ３を回
転させる。従動軸モータ３は原動軸モータ１に同期して
回転運動を行なう。 以上の構成において 製品カット寸法：Ｌ 単位時間あたりの製品カット数二Ｍ 製品送りローラ半径：Ｒ１ カッタ刃先の動作半径：Ｒ２ カット寸法りに相当するインクリメンタルエンコーダの
パルス数：Ｎ 原動軸モータの角速度：ω１ 従動軸モータの角速度：ω２ 製品送り速度　　　　：υ！ カッタ刃先の動作速度：υ２ とするとＦ／Ｖ変換器１３の指令パルス周波数ｆと出力
電圧ｖｏとの間に以下の関係が成立する。 ただし製品送りローラ１１は原動軸モータ１に、カッタ
１２は従動軸モータ３にそれぞれ直結されているものと
する。 以上の条件より製品を１個切断するのに要する周期Ｔは
、 （２）式、（４）　式より ところでＦ／Ｖ変換器１３の出力電圧Ｖｏｍａｘの時の
従動軸モータ３の角速度がω２ｍａｘならば、ω２ｍａ
ｘ ω２＝　−ｘ　Ｖｏ　　　　　　　　　　　◆争−（６
）ｏｍａｘ の関係式が成立し、（５）式と（６）式より、Ｖｏ＝ｎ
Ｘｆ となる、　Ｆ／Ｖ変換器１３の変換比率ｎは（７）式よ
りとなる。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが上述のようなＦ／Ｖ変換器１３のみを使用した
従来の方式では、（３）式で示されるように原動軸モー
タ１の角速度ω１は単位時間あたりのカット数Ｍ、カッ
ト寸法り及び製品送りローラ１１の半径により決まるが
、一方従動軸モータ３の角速度ω２は（２）式、（４）
式から求められるように単位時間あたりのカット数Ｍの
みで決まるため、通常は原動軸モータ１の角速度ω１と
従動軸モータ３の角速度ω２とは等しくならない。 また製品の送り速度υ１とカッタ刃先の運動速度υ２と
は、 υ、＝Ｒ１ω１　＝ＭＬ　　　　　　　　　　（９）Ｖ
３　＝Ｒ，ω２＝Ｒ，Ｘ　２　ｔｔＭ　　　　　　（１
０）となり、両者は第３図に示すように通常は等しくな
いため、カット時において製品およびカッタにシミツク
が発生するという欠点があった。あるいはショックをな
くするためには（９）式及び（１０）式から示されるよ
うに製品送りローラ１１の半径あるいはカッタ１２の動
作半径をカット寸法が変わる毎に適当なものに取りかえ
なければならないという欠点があった。さらに（７）式
および（８）式で示されるように、カット寸法りが変化
すると指令パルス周波数ｆが変化するが、従動軸モータ
３の角速度ω２はカット数Ｍのみに影響されるため、角
速度ω２が変化しない、すなわち、Ｆ／Ｖ変換器１３の
出力電圧ｖＯが変化しないように同Ｆ／Ｖ変換器１３の
変換比率ｎを調整しなおさなければならないという欠点
があった。 この発明の目的は以上のような問題を解決した同期位置
決め装置を提供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、第１モータと、第１モータの回転数に比例し
た周波数のパルスを出力するエンコーダと、エンコーダ
からのパルスの周波数を所定変換比率で電圧出力に変換
する周波数−電圧変換手段狐 と、周波数−電圧ズ換手段の電圧出力に応じて回転する
第２モータと、エンコーダからのパルスの数のカウント
結果に応じて周波数−電圧変換手段における変換比率を
変化させる手段とを具える。 ［作　用］ 本発明によれば、周波数−電圧変換手段の変換比率を変
化させることにより、例えば従動軸モータの同期速度が
、１サイクル中のある時点で原動軸モータの速度と同一
になるようにする。 ［実施例１ 第１図は本発明の構成にかかる機能ブロック図である。 原動軸モーターに接続されているインクリメンタルエン
コーダ２から原動軸モーターの回転数に応じた周波数で
周波数−電圧変換手段２２に指令パルスが入力される。 同時に指令パルスは出力波形制御手段２３にも入力され
る。出力波形制御手段２３は、原動軸モーターの回転位
置、すなわちインクリメンタルエンコーダ２からの指令
パルス数により決められた電圧を周波数−電圧変換手段
２２に入力する。周波数−電圧変換手段２２はインクリ
メンタルエンコーダ２からの指令パルス周波数を電圧に
変換するが、その変換比率を出力波形制御手段２３から
の入力電圧値に応じて設定する。 第４図はこの発明の実施例を示すものである。 原動軸そ一夕１に接続されているインクリメンタルエン
コーダ２からのパルスは指令パルスとして周波数／デジ
タル変換器３２及びプリセッタブルカウンタ３４に入力
される６周波数／デジタル変換器３２は、入力指令パル
スの周波数に応じた値のデジタル信号を出力する。 プリセッタブルカウンタ３４のカウント出力はデータセ
レクタ３５を経てランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ　）
　３６のアドレス（ライン）に入力される。 ＲＡＭ　３６のデータ出力は第１０／＾変換器３７によ
ってアナログ電圧に変換され第２　Ｄ／Ａ変換器３３の
ＲＥＦ人力に入力される。 第２　Ｄ／Ａ変換＠３３は周波数／デジタル変換器３２
からのデジタル信号をＪＩＥＦ入力端に入力されたアナ
ログ電圧に比例したアナログ電圧に変換して従動軸モー
タ３に入力する。マイクロコンピュータ３１はＣＰｔ！
　４１．第７図に示すような制御手順を格納したＲＯＭ
　４２およびデータの一時記憶等に使用するＲＡＭ　４
３を有する。このマイクロコンピュータ３１は、プリセ
ッタブルカウンタ３４にプリセット値を設定し、またデ
ータセレクタ３５を切り替えてＲＡＭ３６に出カバター
ンを設定する。 なお、原動軸モータ１は第２図に示す製品送りローラ１
１に、従動軸モータ３は第２図に示すカッター１２に各
々直結されているものとする。 ついで本実施例における製品の走行切断動作を第７図中
のフローチャートを参照して説明する。 なお、第７図中のＰ１〜Ｐ７はフローチャートの各ステ
ップを示す。 マイクロコンピュータ３１はまずＰ２でカット寸法り、
製品送りローラ１１の半径Ｒ１及び原動軸モータ１の１
回転あたりのインクリメンタルエンコーダ２からの指令
パルス数から製品をカット寸法したけ送るのに相当する
指令パルス数Ｎを算出し、この指令パルス数を２３でプ
リセット値としてプリセットカウンタ３４に設定する０
次にマイクロコンピュータ３１はＰ４でプリセットカウ
ンタ３４のカウント出力に対応するＲＡＭ　３６の出カ
バターンを演算し、Ｐ５でデータセレクタ３５をマイク
ロコンピュータ３！側に切り替えて演算した出カバター
ンを８＾Ｍ　３８に設定する。出カバターン（カッタ刃
先運動速度）の例としては、第５図に示す台形波形また
は第６図に示す正弦波形などがある。 マイクロコンピュータ３１はＰ６でデータセレクタ３５
をプリセッタブルカウンタ３４側に切り換えて処理を終
了する。 原動軸モータ１が回転して製品を送ると、インクリメン
タルエンコーダ２からの指令パルス信号が周波数／デジ
タル変換器３２およびプリセッタブルカウンタ３４に入
力される１周波数／デジタル変換器３２は前記指令パル
ス信号の周波数をデジタル値に変換する。またプリセッ
タブルカウンタ３４は、前記指令パルス信号のパルス数
をカウントしていく。 プリセッタブルカウンタ３４のカウント出力はデータセ
レクタ３５を経てＲＡＭ　３６のアドレスに入力され、
カウント出力すなわち原動軸モータ１の角度位置に対応
して、マイクロコンピュータ３１によって設定されたデ
ータがメモリＲＡＭ　３６から第１　Ｄ／Ａ変換器３７
に入力される。第１０／＾変換器３７は前記ＲＡＭ３６
からのデータを電圧に変換し、第２　Ｄ／Ａ変換器３３
のＲＥＦ入力端に入力する。第２　Ｄ／Ａ変換器３３は
ＲＥＦ入力端に入力された信号の電圧（ＲＥＦ入力電圧
）を前記周波数／デジタル変換器３２からのデータによ
り分圧し従動軸モータ３へ出力する。 第２０／Ａ変換器３３におけるＲＥＦ入力電圧値とデジ
タル入力値（周波数／デジタル変換器３２からのデータ
）との関係を次式に示す。 ［ＶＯＬＩＴ　：電圧出力 Ｄｉｒｖａｘ　：デジタル入力最大値 Ｄｉｎ　：デジタル入力値 ＲＥＦｉｎ　：ＲＥＦ入力電圧　　　　］ＲＥＦ入力電
圧を例えば第５図の台形波形あるいは第６図の正弦波形
のように変化すると、Ｖｏυ丁も同様に変化する。その
結果、１サイクルのある時点で製品速度とカッタ刃先の
運動速度とを第５図および第６図のように同期させるこ
とができる。またプリセッタブルカウンタ３４は製品の
カット寸法りに相当するパルスをカウントする毎にプリ
セットされるため、従動軸モータ３は同じパターンの運
転を繰り返す。 カットピッチがＬからＬ′に変更された場合、Ｌ′　に
相当するインクリメンタルエンコーダ２からの指令パル
ス数Ｎ′は 単位時間あたりのカット数Ｍが変らないならば、周期Ｔ
は変化せず、指令パルス周波数ｆ′はとなる。指令パル
ス周波数ｆ、と第２Ｄ／＾変換器３３からの平均出力電
圧Ｖｏとの関係式は（１）式で示される通りであり、カ
ット寸法りが変更されても周期Ｔの間に従動軸モータ３
は１回転する動作は変わらず、つまりｖＯが変化しては
ならない、すなわち変換比率ｎ′を とすれば良い。 本実施例では（１１）式で示されるように第２Ｄ／＾変
換器３３のＲＥＦ入力電圧を変更すること、すなわちＲ
ＡＭ　３６のパターンをマイクロコンビニ−タ３１で演
算、再設定することによりｎ′を容易に変更することが
できる。 ［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば第１モータと第２
モータの同期比率を順次変更していくことができ、任意
の時点で必要とする同期速度での運転が行なえる。 また周波数−電圧変換手段の変換比率を変更することに
よって自動制御が容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す構成ブロック図、 第２図は同期位置決め装置を使用したシステム例のブロ
ック図、 第３図は従来の同期位置決め装置での同期パターンの例
を示す図、 第４図はこの発明の実施例のブロック図、第５図および
第６図はこの発明の実施例での同期パターンの例を示す
図、 第７図はこの発明の実施例における動作のフローチャー
トである。 １・・・原動軸モータ、 ２・・・インクリメンタルエンコーダ、３・・・従動軸
モータ、 １１−・・製品送りローラ、 １２−・・カッタ、 １３・・・位置決め装置、 ２１・−Ｆ／Ｖ変換器、 ３１・・・マイクロコンピュータ、 ３２・・・周波数／デジタル変換器、 ３３−Ｄ／Ａ変換器１１ ３４・・・プリセッタブルカウンタ、 ３５・・・データセレクタ、 ３６・・−ＲＡＭ　１． ３７・・・Ｄ／Ａ変換器２． ４１・・・ＣＰＵ　。 ４２・−ＲＯＭ。 ４３・・・ＲＡＭ　。 第３図 ニ ジ々 号ト ビ 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１モータと、 該第１モータの回転数に比例した周波数のパルスを出力
   するエンコーダと、 該エンコーダからのパルスの周波数を所定変換比率で電
   圧出力に変換する周波数−電圧変換手段と、 該周波数−電圧変換手段の電圧出力に応じて回転する第
   ２モータと、 前記エンコーダからのパルスの数のカウント結果に応じ
   て前記周波数−電圧変換手段における変換比率を変化さ
   せる手段とを具えたことを特徴とする同期位置決め装置
   。