JPS63314184A - Positioning device for dc motor - Google Patents

Positioning device for dc motor

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JPS63314184A
JPS63314184A JP62146511A JP14651187A JPS63314184A JP S63314184 A JPS63314184 A JP S63314184A JP 62146511 A JP62146511 A JP 62146511A JP 14651187 A JP14651187 A JP 14651187A JP S63314184 A JPS63314184 A JP S63314184A
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encoder
speed
motor
output
positioning device
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Tohoku Ricoh Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To reduce the number of components in use and to simplify a constitution of circuit so as to attain the cost down by making an output signal from an encoder necessary for a speed control, that of one system. CONSTITUTION:A positioning device for a DC electric motor is constituted of a speed instruction means 1, speed detecting means 2, switching means 3 comprising switches SW1-SW2, comparator means 4, counting means 5, error amplifying means 6 and a driving means 7, while an output signal Aen is input from an encoder of only one phase. Further a delay circuit 8 is connected to an output side of the counting means 5. Here the output signal Aen from the encoder is connected to each input part of the speed instruction means 1, speed detecting means 2 and the comparator means 4 while to the switch SW1 of the switching means 3 for a speed control mode and stop control mode. As the result, connecting only one output system, the positioning device simplifies also its circuit constitution.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、プリンタのDCサーボモータその他各種の
高速位置決め装置で使用するのに好適な、直流電動機の
速度制御回路に係り、特に、速度制御に必要なエンコー
ダの出力を1相使用するだけの簡単かつ安価な回路構成
で、高速化に充分に対応できるようにした速度制御回路
に関する。
Detailed Description of the Invention Technical Field The present invention relates to a speed control circuit for a DC motor suitable for use in a DC servo motor of a printer and various other high-speed positioning devices, and particularly relates to a speed control circuit for an encoder necessary for speed control. The present invention relates to a speed control circuit that can sufficiently handle high speeds with a simple and inexpensive circuit configuration that uses only one phase of output.

従末抜先 従来から、プリンタにおける紙送り、キャリッジ送り、
シリアルインパクト式プリンタの活字選択等の位置決め
制御、あるいはプロッタのペン送り、その他各種の位置
決め制御装置では、゛制御手段としてDCサーボモータ
が採用されている。
Paper feed, carriage feed,
DC servo motors are used as control means for positioning control such as character selection in serial impact printers, pen feeding for plotters, and other various positioning control devices.

従来のDCサーボモータでは、速度制御のために、その
回転に応じて相互に90°位相のずれた2相の疑似正弦
波を出力するエンコーダを使用している。
For speed control, a conventional DC servo motor uses an encoder that outputs two-phase pseudo sine waves whose phases are shifted by 90 degrees from each other depending on the rotation of the motor.

そして、この2相のエンコーダの出力によって、回転速
度に比例した電圧値の実速度信号と、予め設定した回転
速度に対応した電圧値の速度指令信号とを発生させ、両
信号を比較することにより。
Then, the output of this two-phase encoder generates an actual speed signal with a voltage value proportional to the rotation speed and a speed command signal with a voltage value corresponding to a preset rotation speed, and by comparing both signals. .

速度誤差信号を得る。Obtain the speed error signal.

このようにして得られた速度誤差信号に基づいて、直流
電動機を駆動して回転させる速度制御と、l対の一方の
エンコーダの出力信号と、例えばグラウンドレベルのよ
うな出力電圧範囲の中心値とを比較することによって得
られた誤差信号に基づいて、直流電動機を駆動して停止
させる停止制御とを行っている。
Based on the speed error signal obtained in this way, speed control is performed to drive and rotate the DC motor, and the output signal of one of the encoders of the pair is adjusted to the center value of the output voltage range, such as the ground level. Based on the error signal obtained by comparing the two, stop control is performed to drive and stop the DC motor.

この従来の制御方式では、直流電動機をnステップ(エ
ンコーダ周期ではn周期)回転させた後に停止するため
には、停止制御に用いる信号とは別に、1対の他方のエ
ンコーダの出力信号を比較したデジタル信号の立上り(
または立下り)を、回転方向と関係なくカウントし、そ
のカウント値がnに達した時点で、速度制御から停止制
御に切換える必要がある。
In this conventional control method, in order to stop the DC motor after rotating it for n steps (n cycles in encoder period), the output signal of the other encoder of the pair is compared in addition to the signal used for stop control. Rise of digital signal (
(or falling) regardless of the direction of rotation, and when the count value reaches n, it is necessary to switch from speed control to stop control.

第6図は、従来から使用されている直流電動機の位置決
め装置について、その要部構成の一例を示す機能ブロッ
ク図である。図面において、1は速度指令手段、2は速
度検出手段、3はスイッチSW、とSW2とからなる切
換え手段、4は比較手段、5は計数手段、6は誤差増幅
手段、7は駆動手段を示し、また、A e nは第1の
エンコーダの出力信号、Benは第2のエンコーダの出
力信号、0c11は比較手段4の比較出力信号を示す。
FIG. 6 is a functional block diagram showing an example of the configuration of main parts of a conventionally used positioning device for a DC motor. In the drawings, 1 is a speed command means, 2 is a speed detection means, 3 is a switching means consisting of a switch SW and SW2, 4 is a comparison means, 5 is a counting means, 6 is an error amplification means, and 7 is a driving means. , A e n indicates the output signal of the first encoder, Ben indicates the output signal of the second encoder, and 0c11 indicates the comparison output signal of the comparison means 4.

第7図は、第6図に示した従来の直流電動機の位置決め
装置において、正方向へ4ステップ回転後に停止する場
合の動作を説明するためのタイムチャートである。図面
における符号は第6図の符号位置に対応しており、また
、■は時刻を示す。
FIG. 7 is a time chart for explaining the operation when the conventional DC motor positioning device shown in FIG. 6 stops after four steps of rotation in the forward direction. The symbols in the drawings correspond to the symbol positions in FIG. 6, and ■ indicates the time.

第6図に示す従来の直流電動機の位置決め装置では、一
方のエンコーダ出力、すなわち第1のエンコーダの出力
信号Aenは、速度指令手段1と速度検出手段2の入力
側に接続され、また、切換え手段3のスイッチSW、に
接続されている。
In the conventional DC motor positioning device shown in FIG. 6, one encoder output, that is, the output signal Aen of the first encoder, is connected to the input sides of the speed command means 1 and the speed detection means 2, and the switching means It is connected to switch SW of No. 3.

これに対して、他方のエンコーダ出力、すなわち第2の
エンコーダの出力信号Benは、第1のエンコーダの出
力信号Aenと同様に、速度指令手段lと速度検出手段
2の入力側に接続されるが、その他に、比較手段4の入
力側に接続されている。
On the other hand, the output of the other encoder, that is, the output signal Ben of the second encoder, is connected to the input sides of the speed command means 1 and the speed detection means 2, similarly to the output signal Aen of the first encoder. , and is also connected to the input side of the comparison means 4.

比較手段4は、入力された第2のエンコーダの出力信号
Benと、例えばグラウンドレベル(接地電位)とを比
較して、′H″レベルまたは′″L”レベルのデジタル
2値の比較出力信号○cIIlを発生する。
The comparison means 4 compares the inputted output signal Ben of the second encoder with, for example, a ground level (earth potential), and generates a digital binary comparison output signal ○ of the ``H'' level or the ``L'' level. Generate cIIl.

第7図の場合には、この比較出力信号Ocmは、次の計
数手段5へ入力される。
In the case of FIG. 7, this comparison output signal Ocm is input to the next counting means 5.

そして、この計数手段5で、その立上りエツジを計数す
ることによって1回転したステップ数を知ることができ
る。
By counting the rising edge using the counting means 5, the number of steps in one rotation can be determined.

計数手段5としては、多くの場合、マイクロプロセッサ
が使用され、その計数結果に基づ5%で、停止制御モー
ドと速度制御モードの切換えを行う切換え手段3のスイ
ッチSW1.sw2を作動させる。なお第6図のスイッ
チSW、、SW2の状態は、速度制御モードである。
In most cases, a microprocessor is used as the counting means 5, and the switch SW1. Activate sw2. Note that the states of the switches SW, SW2 in FIG. 6 are the speed control mode.

第7図のタイムチャートでは、時刻■にお(Xで、制御
系は、停止制御モードの状態にあり、この状態では、第
1のエンコーダの出力信号Aenはグラウンドレベルに
なっている。
In the time chart of FIG. 7, at time (X), the control system is in the stop control mode, and in this state, the output signal Aen of the first encoder is at the ground level.

この状態で、速度制御モードに切換えると、第6図の速
度指令手段1から速度指令信号が発生されて、モータが
回転を始める。
In this state, when switching to the speed control mode, a speed command signal is generated from the speed command means 1 shown in FIG. 6, and the motor starts rotating.

そして、比較手段4の比較出力信号Ocmの矩形波の立
上りエツジの計数値が# 4 ′1になった時点で、停
止制御モードに切換えると、モータは、その後、エンコ
ーダ周期で1/4周期だけ回転して停止する。
Then, when the count value of the rising edge of the rectangular wave of the comparison output signal Ocm of the comparison means 4 reaches #4'1, the mode is switched to the stop control mode, and the motor is then operated for only 1/4 cycle of the encoder cycle. Rotate and stop.

この停止状態では、第1のエンコーダの出力信号Aen
はグラウンドレベルになり、モータは1時刻■の位置か
ら4ステツプだけ、正方向へ回転したことになる。
In this stopped state, the output signal Aen of the first encoder
becomes the ground level, and the motor has rotated in the positive direction by 4 steps from the position at time 1.

次の第8図は、同じく第6図に示した従来の直流電動機
の位置決め装置において、逆方向へ4ステツプ回転後停
止する場合の動作を説明するためのタイムチャートであ
る。図面における符号は、第6図と同様である。
Next, FIG. 8 is a time chart for explaining the operation of the conventional DC motor positioning device shown in FIG. 6 when the motor stops after rotating four steps in the opposite direction. Reference numerals in the drawings are the same as in FIG. 6.

この第8図は、先の第7図と逆方向へ回転させる場合で
あるが、その制御動作は、基一本釣には第7図と同様で
ある。
This FIG. 8 shows the case of rotating in the opposite direction to that shown in FIG. 7, but the control operation is the same as that shown in FIG. 7 for basic line fishing.

第9図は、従来の直流電動機の位置決め装置で使用され
るエンコーダの構造の一例を示す分解斜視図である0図
面において、11は本体部で、11aはその取付は用段
部、12は取付は下部ブロック、13aと13bはフォ
トダイオードやフォトトランジスタ等の受光素子、14
はマスク部材、15は回転ディスク、16はLED等の
発光素子、17は取付は上部ブロックを示す。
FIG. 9 is an exploded perspective view showing an example of the structure of an encoder used in a conventional DC motor positioning device. In the drawing, 11 is the main body, 11a is the mounting step, and 12 is the mounting is a lower block, 13a and 13b are light receiving elements such as photodiodes and phototransistors, 14
Reference numeral 15 indicates a mask member, 15 indicates a rotating disk, 16 indicates a light emitting element such as an LED, and 17 indicates an upper block for mounting.

この第9図から明らかなように、相互に90゜位相のず
れた2相の疑似正弦波を出力するために、エンコーダに
は、1対の受光素子13a、1.3bが必要であり、し
かも、発光素子16との相対的な取付は位置も、高精度
が要求される。
As is clear from FIG. 9, the encoder requires a pair of light receiving elements 13a and 1.3b in order to output a two-phase pseudo sine wave whose phase is shifted by 90 degrees from each other. High precision is also required for the relative mounting position with respect to the light emitting element 16.

また、エンコーダの出力信号が、2系統であるから1回
路構成もそれだけ複雑化する。
Furthermore, since the encoder outputs signals in two systems, the configuration of one circuit becomes correspondingly more complicated.

そのため、コストアップは免かれず、比較的安価な位置
決め装置には、採用できない、という不都合があった。
Therefore, there is an inconvenience in that the cost inevitably increases and it cannot be used in a relatively inexpensive positioning device.

目     的 そこで、この発明の直流電動機の位置決め装置では、従
来の直流電動機の位置決め装置において生じる不都合を
解決し、エンコーダの出力を1系統だけ使用する簡単な
構成で、高性能かつ高速度の位置決めを可能にすること
により、DCサーボモータを比較的安価なプリンタ等の
制御にも使用できる位置決め装置を実現することを目的
とする。
Purpose Therefore, the positioning device for a DC motor of the present invention solves the inconveniences that occur in conventional positioning devices for a DC motor, and achieves high-performance and high-speed positioning with a simple configuration that uses only one encoder output. It is an object of the present invention to realize a positioning device in which a DC servo motor can also be used to control relatively inexpensive printers and the like.

4成 次に、この発明の直流電動機の位置決め装置について、
図面を参照しながら、その実施例を詳細に説明する。
4 Next, regarding the positioning device for a DC motor of this invention,
Examples thereof will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、この発明の直流電動機の位置決め装置につい
て、その要部構成の一実施例を示す機能ブロック図であ
る。図面における符号は第6図と同様であり、また、8
は遅延回路を示す。
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of the main structure of a positioning device for a DC motor according to the present invention. Reference numerals in the drawings are the same as in Fig. 6, and 8
indicates a delay circuit.

この第1図の位置決め装置と、従来例を示す先の第6図
の位置決め装置とを対比すれば明らかなように、この発
明の位置決め装置を示す第1図では、エンコーダ出力は
1相だけである。
As is clear from a comparison between the positioning device shown in FIG. 1 and the positioning device shown in FIG. 6 which shows a conventional example, in FIG. 1 showing the positioning device of the present invention, the encoder output is only one phase. be.

しかし、この第1図では、計数手段5の出力側には、遅
延回路8が接続されている。
However, in FIG. 1, a delay circuit 8 is connected to the output side of the counting means 5.

第2図は、第1図に示したこの発明の直流電動機の位置
決め装置において、正方向へ4ステツプ回転後に停止す
る場合の動作を説明するためのタイムチャートである0
図面の各信号波形に付けた符号は第1図の符号位置に対
応しており、また、■〜■は時刻、Dは遅延回路8の遅
延時間を示す。
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation when the DC motor positioning device of the present invention shown in FIG. 1 stops after four steps of rotation in the forward direction.
The symbols attached to each signal waveform in the drawings correspond to the symbol positions in FIG.

そして、このエンコーダの出力信号Aenは、速度指令
手段1と速度検出手段2、および比較手段4の各入力部
に接続され、また、速度制御モードと停止制御モードと
の切換えを行う切換え手段3のスイッチSW、に接続さ
れている。
The output signal Aen of this encoder is connected to each input section of the speed command means 1, the speed detection means 2, and the comparison means 4, and is also connected to the input parts of the speed command means 1, the speed detection means 2, and the comparison means 4, and also to the switching means 3 for switching between the speed control mode and the stop control mode. It is connected to switch SW.

比較゛手段4は、入力されたエンコーダの出力信号Ae
nと、例えばグラウンドレベルとを比較して、11H″
ルべ・ルまたは“L nレベルのデジタル2値の比較出
力信号OC−を発生する。
The comparison means 4 receives the input encoder output signal Ae.
Comparing n with, for example, the ground level, 11H''
Generates a digital binary comparison output signal OC- of level L or "Ln."

この比較出力信号0C11は、次の計数手段5へ入力さ
れる。
This comparison output signal 0C11 is input to the next counting means 5.

そして、この計数手段5で、第2図の場合、すなわち正
方向への回転の場合には、その立下りエツジを計数する
ことによって、回転したステップ数を知ることができる
Then, in the case of FIG. 2, that is, in the case of rotation in the positive direction, this counting means 5 counts the falling edges, thereby making it possible to know the number of steps rotated.

計数手段5としては、多くの場合、マイクロプロセッサ
が使用され、その計数結果に基づいて、速度制御モード
と停止制御モードの切換えを行う切換え手段3のスイッ
チSWI t SW2を作動させる。
In many cases, a microprocessor is used as the counting means 5, and based on the counting result, the switch SWI t SW2 of the switching means 3 for switching between the speed control mode and the stop control mode is activated.

また、この場合に必要な遅延回路8の遅延時間りも、マ
イクロプロセッサで、簡単に管理することができる。
Furthermore, the delay time of the delay circuit 8 required in this case can be easily managed by a microprocessor.

なお、第2図のスイッチsw、、sw2の状態は、速度
制御モードである。
Note that the state of the switches sw, , sw2 in FIG. 2 is the speed control mode.

第2図のタイムチャートでは、時刻■において、制御系
は、停止制御モードの状態にあり、この状態では、エン
コーダの出力信号Aenはグラウンドレベルになってい
る。
In the time chart of FIG. 2, at time {circle around (2)} the control system is in the stop control mode, and in this state, the encoder output signal Aen is at ground level.

このとき、比較手段4の比較出力信号Ocmは、“H″
レベルたは11 L 11レベルの不定の状態にあり、
計数手段5は、この出力信号を無視する。
At this time, the comparison output signal Ocm of the comparison means 4 is "H"
Level or 11 L It is in an undetermined state at the 11th level,
The counting means 5 ignores this output signal.

この状態で、速度制御モードに切換えると、第1図の速
度指令手段1から速度指令信号が発生されて、モータが
回転を始める。
In this state, when switching to the speed control mode, a speed command signal is generated from the speed command means 1 shown in FIG. 1, and the motor starts rotating.

そして、比較手段4の比較出力信号Ocmの矩形波の立
下りエツジの計数値が114 IIになった時点から一
定時間りが経過した後、停止制御モードに切換えると、
モータは、エンコーダの出力信号Aenがグラウンドレ
ベルとなった時点で停止する。
Then, after a certain period of time has elapsed since the count value of the falling edge of the rectangular wave of the comparison output signal Ocm of the comparison means 4 reaches 114 II, when switching to the stop control mode,
The motor stops when the encoder output signal Aen reaches ground level.

このとき、モータは、時刻■の位置から4ステツプだけ
、正方向へ回転したことになる。
At this time, the motor has rotated in the forward direction by 4 steps from the position at time ■.

この発明の位置決め装置で、速度制御モードから停止制
御モードへの切換えを、計数値がII 417になった
時点ではなく、その時点から一定時間りの経過後として
いるのは1次の理由からである。
In the positioning device of the present invention, the switching from the speed control mode to the stop control mode is not performed when the count value reaches II 417, but after a certain period of time has elapsed from that point, for the following reason. be.

第3図は、第1図に示したこの発明の直流電動機の位置
決め装置について、エンコーダの出力に対する発生トル
クの関係の一例を示す特性図である。図面の縦軸Tはト
ルクを示す。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the output of the encoder and the generated torque for the positioning device for a DC motor of the present invention shown in FIG. The vertical axis T in the drawing indicates torque.

この第3図の左右方向は、停止位置からの変位、すなわ
ち位相のずれで、上下方向は、発生するトルクである。
The horizontal direction in FIG. 3 is the displacement from the stop position, that is, the phase shift, and the vertical direction is the generated torque.

目標位置の変位が、810 gから徐々に増加すると、
それに見合ったトルクが発生して、変位を“0″に戻す
ように作用する。
When the displacement of the target position gradually increases from 810 g,
A corresponding torque is generated and acts to return the displacement to "0".

しかし、このような作用は、第3図の±π/2の範囲内
でのみ成立し、変位がそれ以上に大きくなると、変位の
増加につれて、トルクが減少する傾向になる。
However, such an effect is valid only within the range of ±π/2 in FIG. 3, and when the displacement becomes larger than that, the torque tends to decrease as the displacement increases.

したがって、安定した停止制御を行うためには、変位量
を、この第3図の±π/2の範囲内にとどめることが必
要である。
Therefore, in order to perform stable stop control, it is necessary to keep the displacement amount within the range of ±π/2 shown in FIG. 3.

一方、比較手段4の比較出力信号Ocmは、4つ目の立
下り時、すなわち第2図のタイムチャートで時刻■にあ
っては、停止位置からπだけ離れており、上述の条件は
成立していない。
On the other hand, the comparison output signal Ocm of the comparison means 4 is separated by π from the stop position at the fourth falling edge, that is, at time ■ in the time chart of FIG. 2, and the above-mentioned condition is not satisfied. Not yet.

そこで、モータが回転して、このπだけ離れた状態から
、さらにπ/2分を移動するのに要する時間りだけ待つ
Then, the motor rotates and waits for the time required to move further π/2 minutes from the state separated by π.

第2図の時刻■から時刻■までが、この時間りであり、
この時間の経過後に、停止制御への切換えを行う。
This time period is from time ■ to time ■ in Figure 2,
After this time has elapsed, switching to stop control is performed.

次の第4図は、同じく第1図に示したこの発明の直流電
動機の位置決め装置において、逆方向へ4ステツプ回転
後停止する場合の動作を説明するためのタイムチャート
である。図面における符号は、第1図と同様である。
The next FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the DC motor positioning apparatus of the present invention shown in FIG. 1 when the motor stops after rotating four steps in the opposite direction. Reference numerals in the drawings are the same as in FIG. 1.

この第4図は、先の第2図と逆方向へ回転させる場合で
ある。
This FIG. 4 shows the case of rotating in the opposite direction to that of FIG. 2 above.

先の第2図と異なる点は、Ocmで示される比較出力信
号の波形の極性が、逆になっている。
The difference from the previous FIG. 2 is that the polarity of the waveform of the comparison output signal indicated by Ocm is reversed.

そのため、第4図のように逆方向へ回転させるときは、
第2@の場合とは逆に、計数手段5では。
Therefore, when rotating in the opposite direction as shown in Figure 4,
Contrary to the case of the second @, in the counting means 5.

立上りエツジを計数することになる。Rising edges will be counted.

このような立下りエツジと立上りエツジの検出の切換え
は、計数手段5であるマイクロプロセッサによって行っ
てもよいし、例えば排他的論理和等のゲート回路手段で
行ってもよい。
Such switching between detection of falling edges and rising edges may be performed by a microprocessor serving as the counting means 5, or may be performed by gate circuit means such as exclusive OR.

その他の動作は、第2図の場合と同様である。Other operations are similar to those in FIG. 2.

以上のように、この発明の直流電動機の位置決め装置で
は、エンコーダの出力が1相で、出力系統が一つである
から1位置決め装置の回路構成も簡略化される。なお、
計数手段5が行うエツジの検出は、回転方向に応じて立
上りと立下りとの切換えが必要となるが、この点は、マ
イクロプロセッサのプログラム等で簡単に解決すること
が可能であり、格別困難ではない。
As described above, in the positioning device for a DC motor of the present invention, the output of the encoder is one phase and there is one output system, so the circuit configuration of the one positioning device is also simplified. In addition,
Edge detection performed by the counting means 5 requires switching between rising and falling edges depending on the direction of rotation, but this point can be easily solved with a microprocessor program, and is not particularly difficult. isn't it.

第5図は、この発明の位置決め装置で使用されるエンコ
ーダ部の構造の一例を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of the structure of an encoder section used in the positioning device of the present invention.

図面における符号は第9図と同様であり、また、18は
フォトインタラプタを示す。
Reference numerals in the drawings are the same as those in FIG. 9, and 18 indicates a photointerrupter.

この第5図を従来例を示した先の第9図と比較すれば明
瞭なように、この発明の位置決め装置では、エンコーダ
部は、l相の疑似正弦波を出力するだけでよいので、使
用部品の点数が著しく節減される。
As is clear from comparing FIG. 5 with FIG. 9 showing the conventional example, in the positioning device of the present invention, the encoder section only needs to output an l-phase pseudo sine wave, so it is not used. The number of parts is significantly reduced.

また、受光素子の数は、第9図に比べて11/2で済む
ので、従来例のような2つの素子間の位置決めも不要と
なり、同時に、これら2つの素子と発光素子との相対的
な位置決めも不要となる。
In addition, since the number of light-receiving elements is reduced to 11/2 compared to that shown in Fig. 9, there is no need for positioning between two elements as in the conventional example. Positioning is also not necessary.

さらに、マスクも不要であり、取付はブロックとモータ
との位置決めの精度も通常の精度で済むので、溝加工も
不要となり、受発光素子やフォトインタラプタ18等も
、安価な市販品の使用が可能となる。
Furthermore, there is no need for a mask, and since the positioning accuracy between the block and motor can be mounted with normal precision, no groove machining is required, and inexpensive commercial products such as the light receiving and emitting elements and photointerrupter 18 can be used. becomes.

羞−一来 したがって、この発明の直流電動機の位置決め装置によ
れば、速度制御のために必要なエンコーダの出力信号を
、1系統とすることにより、使用部品の点数や回路構成
が著しく簡略化して、低コストの位置決め装置が実現さ
れる。
Therefore, according to the positioning device for a DC motor of the present invention, the number of parts used and the circuit configuration can be significantly simplified by using only one system of encoder output signals necessary for speed control. , a low-cost positioning device is realized.

すなわち、エンコーダ部の構成部品は、従来例を示す第
9図に比較して、第5図では、約1/2程度に半減され
ており、また、エンコーダの取付は精度等も、2個が1
対とされる場合に比べて。
In other words, the number of components of the encoder section in Fig. 5 has been reduced to approximately 1/2 compared to Fig. 9 which shows the conventional example, and the accuracy of the encoder installation has also been reduced by two. 1
Compared to when paired.

相互位置の制約がなくなる分だけ要求精度が緩和され、
コストダウンが実現される。
The required accuracy is relaxed to the extent that there are no constraints on mutual position,
Cost reduction is achieved.

その結果、ステッピングモータに比較して高性能である
が、高価であったDCサーボモータを、比較的安価な各
種の位置決め装置、例えば活字選択式シリアルプリンタ
等にも広く採用できる、等の多くの優れた効果が得られ
る。
As a result, DC servo motors, which have higher performance but are more expensive than stepping motors, can now be widely used in various relatively inexpensive positioning devices, such as type selection type serial printers, etc. Excellent effects can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の直流電動機の位置決め装置につい
て、その要部構成の一実施例を示す機能ブロック図、 第2図は、第1図に示したこの発明の直流電動機の位置
決め装置において、正方向へ4ステップ回転後に停止す
る場合の動作を説明するためのタイムチャート、 第3図は、第1図に示したこの発明の直流電動機の位置
決め装置について、エンコーダの出力に対する発生トル
クの関係の一例を示す特性図。 第4図は、同じく第1図に示したこの発明の直流電動機
の位置決め装置において、逆方向へ4ステップ回転後停
止する場合の動作を説明するためのタイムチャート、 第5図は、この発明の位置決め装置で使用されるエンコ
ーダ部の構造の一例を示す斜視図、第6図は、従来から
使用されている直流電動機の位置決め装置について、そ
の要部構成の一例を示す機能ブロック図。 第7図は、第6図に示した従来の直流電動機の位置決め
装置において、正方向へ4ステップ回転後に停止する場
合の動作を説明するためのタイムチャート。 第8図は、同じく第6図に示した従来の直流電動機の位
置決め装置において、逆方向へ4ステップ回転後停止す
る場合の動作を説明するためのタイムチャート、 第9図は、従来の直流電動機の位置決め装置で使用され
るエンコーダの構造の一例を示す分解斜親図。 図面において、1は速度指令手段、2は速度検出手段、
3はスイッチSWIとSW2とからなる切換え手段、4
は比較手段、5は計数手段、6は誤差増幅手段、7は駆
動手段、8は遅延回路。 オ 3 図 身 4 図 仲 5 図 叶7図 伸 8 図
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of the main configuration of a positioning device for a DC motor according to the present invention, and FIG. 2 is a functional block diagram showing an embodiment of the positioning device for a DC motor according to the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a time chart for explaining the operation when stopping after four steps of rotation in the forward direction. FIG. A characteristic diagram showing an example. FIG. 4 is a time chart for explaining the operation when the positioning device for a DC motor of the present invention shown in FIG. 1 stops after four steps of rotation in the opposite direction. FIG. 6 is a perspective view showing an example of the structure of an encoder section used in a positioning device, and FIG. 6 is a functional block diagram showing an example of the main part configuration of a conventionally used positioning device for a DC motor. FIG. 7 is a time chart for explaining the operation when the conventional DC motor positioning device shown in FIG. 6 stops after four steps of rotation in the forward direction. FIG. 8 is a time chart for explaining the operation when the conventional DC motor positioning device shown in FIG. 6 stops after four steps of rotation in the opposite direction. FIG. 2 is an exploded perspective view showing an example of the structure of an encoder used in the positioning device. In the drawings, 1 is speed command means, 2 is speed detection means,
3 is a switching means consisting of switches SWI and SW2; 4
5 is a comparing means, 5 is a counting means, 6 is an error amplifying means, 7 is a driving means, and 8 is a delay circuit. O 3 Figures 4 Figures 5 Figures 7 Figures Shin 8 Figures

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、直流電動機と、該直流電動機の回転に応じて疑似正
弦波を出力するエンコーダと、該エンコーダ手段の出力
側に接続されて回転速度に比例した直流電圧値を出力す
る速度検出手段と、前記エンコーダの出力側に接続され
て所望の回転速度に比例した直流電流値を出力する速度
指令手段と、前記速度検出手段と速度指令手段の出力側
と後記誤差増幅器との間に設けられた切換え手段と、該
切換え手段の出力側に接続されて前記速度検出手段と前
記速度指令手段とから出力される両直流電圧値の差を増
幅する誤差増幅器と、前記エンコーダの出力側に接続さ
れて基準電位と比較し、その比較結果を2値信号で出力
する比較手段と、該比較手段の比較出力をカウントする
計数手段と、前記誤差増幅器の出力側に接続されて前記
駆動手段へ該電圧値の差に比例した駆動電流を前記直流
電動機に駆動電流を供給する駆動手段、とを具備する直
流電動機の位置決め装置において、第1に、前記エンコ
ーダは単相の疑似正弦波を出力し、前記速度検出手段と
速度指令手段と比較手段へ共通して入力されるように接
続され、第2に、前記切換え手段は、速度制御モードで
は前記速度検出手段と前記速度指令手段の出力を前記誤
差増幅器へ入力する側に切換えられ、停止制御モードで
は前記エンコーダの出力と該出力電圧範囲のほぼ中心値
に等しい直流電圧値を前記誤差増幅器へ入力する側に切
換えられ、第3に、前記計数手段の出力側に接続されて
その出力の所定時間経過後に前記切換え手段を作動させ
る遅延時間検出手段、とからなり、前記直流電動機を第
1の停止位置から前記エンコーダの出力の疑似正弦波の
周期でn周期だけ離れた第2の停止位置まで回転させて
停止させるとき、前記計数手段のカウント値がnになつ
た瞬間から所定時間経過後に、前記切換え手段によつて
速度制御モードから停止制御モードに切換えることを特
徴とする直流電動機の位置決め装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の直流電動機の位置決め
装置において、所定時間は、直流電動機が前記エンコー
ダの出力の疑似正弦波の周期で、1/4周期以上で1/
2周期以下に対応する角度だけ回転する時間であること
を特徴とする直流電動機の位置決め装置。
[Claims] 1. A DC motor, an encoder that outputs a pseudo sine wave according to the rotation of the DC motor, and an encoder connected to the output side of the encoder means to output a DC voltage value proportional to the rotation speed. a speed detecting means, a speed command means connected to the output side of the encoder and outputting a DC current value proportional to a desired rotational speed, and between the speed detecting means and the output side of the speed command means and an error amplifier described below. an error amplifier connected to the output side of the switching means to amplify the difference between the two DC voltage values output from the speed detection means and the speed command means; and the output side of the encoder. a comparing means connected to the reference potential for comparison with a reference potential and outputting the comparison result as a binary signal; a counting means connected to the output side of the error amplifier for counting the comparison output of the comparing means; and a driving means connected to the output side of the error amplifier. and a drive means for supplying a drive current to the DC motor that is proportional to the difference in voltage values, firstly, the encoder outputs a single-phase pseudo sine wave. and is connected so as to be commonly inputted to the speed detection means, the speed command means, and the comparison means, and secondly, the switching means switches the outputs of the speed detection means and the speed command means in the speed control mode. and thirdly, in the stop control mode, the output of the encoder and a DC voltage value that is approximately equal to the center value of the output voltage range are input to the error amplifier. delay time detection means connected to the output side of the counting means to operate the switching means after a predetermined period of time has elapsed from the output of the counting means; When rotating and stopping the rotation to a second stop position separated by n cycles, the switching means changes the speed control mode to the stop control after a predetermined period of time has elapsed from the moment the count value of the counting means reaches n. A positioning device for a DC motor, characterized by switching between modes. 2. In the positioning device for a DC motor according to claim 1, the predetermined period of time is such that the DC motor is at least 1/4 period in the period of the pseudo sine wave of the output of the encoder.
A positioning device for a DC motor, characterized in that the time for rotating is an angle corresponding to two cycles or less.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8649676B2 (en) 2012-02-02 2014-02-11 Panasonic Corporation Motor control device and imaging apparatus

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