KR102157589B1 - Apparatus and method for driving a stepping motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스테핑 모터의 발열이나 진동을 억제하면서 그 고속 구동을 실현 가능한 스테핑 모터 구동 장치 및 스테핑 모터 구동 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 스테핑 모터 구동 장치(10)는, 스테핑 모터(7)의 구동 제어용의 펄스 신호를 발생시키는 펄스 발생부(21)와, 스테핑 모터(7)를 기본 스텝 각만큼 구동하는 동안에, 스테핑 모터(7)의 제 1 코일(13A)에 공급하는 제 1 전류(IA)를 변화시키며, 또한 스테핑 모터(7)의 제 2 코일(13B)에 공급하는 제 2 전류(IB)를 변화시키는 전류 제어부(22)를 구비한다.An object of the present invention is to provide a stepping motor driving apparatus and a stepping motor driving method capable of achieving high-speed driving while suppressing heat generation and vibration of a stepping motor.
As a means for solving such a problem, the stepping motor driving device 10 includes a pulse generator 21 that generates a pulse signal for driving control of the stepping motor 7 and the stepping motor 7 by a basic step angle. During driving, the first current IA supplied to the first coil 13A of the stepping motor 7 is changed, and the second current IB supplied to the second coil 13B of the stepping motor 7 is changed. ) And a current control unit 22 that changes.
Description
본 발명은 스테핑 모터를 구동하는 스테핑 모터 구동 장치 및 스테핑 모터 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a stepping motor driving apparatus for driving a stepping motor and a stepping motor driving method.
스테핑 모터는, 정확한 위치 결정에 적합한 모터이며, 예를 들면 인덱스 테이블 방식의 테이핑 머신이나 부품 검사기 등으로 사용되고 있다. 이 경우, 테이핑 머신이나 부품 검사기의 생산성을 향상시키기 위한 방법으로서, 인덱스 테이블의 동작 속도를 높이는 것이 고려된다. 인덱스 테이블은, 스테핑 모터의 동작 각(기본 스텝 각)에 맞춰서 부품 반송의 포켓을 구비하고 있기 때문에, 테이핑 머신이나 부품 검사기의 생산성을 향상시키기 위해서는, 스테핑 모터의 단위시간당의 동작 빈도를 고(高)가감속으로 증가시킬 필요가 있다.The stepping motor is a motor suitable for precise positioning, and is used, for example, in an index table type taping machine or a parts inspection machine. In this case, as a method for improving the productivity of the taping machine or the parts inspection machine, it is considered to increase the operation speed of the index table. Since the index table has pockets for conveying parts according to the operation angle (basic step angle) of the stepping motor, in order to improve the productivity of the taping machine or parts inspection machine, the operation frequency of the stepping motor per unit time is increased. ) It is necessary to increase it with acceleration/deceleration.
그 때문에 종래에는, 스테핑 모터에 공급하는 전류를 증가시킴(즉, 스테핑 모터에의 인가 전압을 높임)으로써 스테핑 모터의 동작 빈도를 증가시키고 있었다. 그러나, 이 경우에는, 스테핑 모터의 발열이나, 스테핑 모터의 정지 시의 진동(헌팅)이 문제가 된다. 따라서, 인가 전압을 무턱대고 높일 수 없기 때문에, 스테핑 모터의 새로운 구동 방법을 제공하는 것이 바람직하다.Therefore, conventionally, the operation frequency of the stepping motor has been increased by increasing the current supplied to the stepping motor (that is, increasing the voltage applied to the stepping motor). However, in this case, heat generation of the stepping motor or vibration (hunting) when the stepping motor is stopped becomes a problem. Therefore, it is desirable to provide a new driving method of the stepping motor, since the applied voltage cannot be unrestrictedly increased.
일반적으로, 스테핑 모터는, 펄스열 입력이나 마이크로 스텝 등의 방법을 이용하여 구동된다. 전자의 방법에서는, 펄스를 입력하는 타이밍에 의해 스테핑 모터의 가감속을 조정하지만, 이 타이밍의 조정이 어렵다. 또한, 이러한 타이밍 조정에 의한 인덱스 이송의 성능 향상에는 한계가 있다. 한편, 후자의 단계에서는, 스테핑 모터에 공급하는 전류 파형의 생성에 시간이 걸린다. 또한, 전자의 방법을 이용하여 2상(相) 여자(勵磁)를 행할 때에, 마이크로 스텝에서는 최대 토크를 낼 수 없다.In general, stepping motors are driven using a method such as pulse train input or microstep. In the former method, the acceleration/deceleration of the stepping motor is adjusted by the timing of inputting the pulse, but this timing is difficult to adjust. In addition, there is a limit to improving the performance of index transfer by such timing adjustment. On the other hand, in the latter step, it takes time to generate the current waveform supplied to the stepping motor. In addition, when performing two-phase excitation using the former method, the maximum torque cannot be generated in the microstep.
종래의 스테핑 모터의 예는, 특허문헌 1∼3 등에 개시되어 있다. 특허문헌 1이나 특허문헌 2에는, 프린터나 복사기 등에 사용되는 스테핑 모터를 마이크로 스텝 구동하는 구동 회로의 예가 개시되어 있다. 특허문헌 3에는, 모터의 구동에 따라 최적의 듀티비 데이터를 선택하도록 한 스테핑 모터 제어 방식의 예가 개시되어 있다.Examples of conventional stepping motors are disclosed in
이상과 같이, 스테핑 모터에 공급하는 전류를 증가시킴으로써 그 동작 빈도를 증가시켜, 스테핑 모터의 고속 구동을 실현할 경우에는, 스테핑 모터의 발열이나 진동이 문제가 된다.As described above, when the operation frequency is increased by increasing the current supplied to the stepping motor, and high-speed driving of the stepping motor is realized, heat generation or vibration of the stepping motor becomes a problem.
그래서, 본 발명은, 스테핑 모터의 발열이나 진동을 억제하면서 그 고속 구동을 실현 가능한 스테핑 모터 구동 장치 및 스테핑 모터 구동 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.Therefore, it is an object of the present invention to provide a stepping motor driving apparatus and a stepping motor driving method capable of realizing high-speed driving while suppressing heat generation and vibration of a stepping motor.
본 발명의 일 태양에 따른 스테핑 모터 구동 장치는, 스테핑 모터의 구동 제어용의 펄스 신호를 발생시키는 펄스 발생부와, 상기 스테핑 모터를 기본 스텝 각만큼 구동하는 동안에, 상기 스테핑 모터의 제 1 코일에 공급하는 제 1 전류를 변화시키며, 또한 상기 스테핑 모터의 제 2 코일에 공급하는 제 2 전류를 변화시키는 전류 제어부를 구비한다.A stepping motor driving apparatus according to an aspect of the present invention includes a pulse generator for generating a pulse signal for driving control of the stepping motor, and supplying the stepping motor to a first coil of the stepping motor while driving the stepping motor by a basic step angle. And a current controller configured to change the first current to be changed and to change the second current supplied to the second coil of the stepping motor.
또한, 본 발명의 일 태양에 따른 스테핑 모터 구동 방법은, 스테핑 모터의 구동 제어용의 펄스 신호를 발생시키는 펄스 발생 단계와, 상기 스테핑 모터를 기본 스텝 각만큼 구동하는 동안에, 상기 스테핑 모터의 제 1 코일에 공급하는 제 1 전류를 변화시키며, 또한 상기 스테핑 모터의 제 2 코일에 공급하는 제 2 전류를 변화시키는 전류 제어 단계를 구비한다.In addition, a stepping motor driving method according to an aspect of the present invention includes a pulse generating step of generating a pulse signal for driving control of a stepping motor, and a first coil of the stepping motor while driving the stepping motor by a basic step angle. And a current control step of changing a first current supplied to the stepping motor and changing a second current supplied to the second coil of the stepping motor.
본 발명에 의하면, 스테핑 모터의 발열이나 진동을 억제하면서, 그 고속 구동을 실현하는 것이 가능해진다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it becomes possible to realize the high-speed driving while suppressing heat generation and vibration of the stepping motor.
도 1은 제 1 실시형태의 테이핑 머신의 구성을 나타내는 정면도.
도 2는 제 1 실시형태의 인덱스 테이블 등의 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 제 1 실시형태의 스테핑 모터 등의 구성을 나타내는 모식도.
도 4는 제 1 실시형태의 스테핑 모터 등의 구성을 나타내는 블록도.
도 5는 제 1 실시형태의 인덱스 테이블의 구성을 나타내는 사시도.
도 6은 종래의 제 1 전류와 제 2 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프.
도 7은 제 1 실시형태의 제 1 전류와 제 2 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프.
도 8은 제 1 실시형태의 제 1 전류와 제 2 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프.
도 9는 제 1 실시형태의 스테핑 모터에서 생성되는 토크에 대해 설명하기 위한 그래프.
도 10은 제 1 실시형태에 있어서의 스테핑 모터의 변위각의 시간 변화에 대해 설명하기 위한 그래프.
도 11은 제 1 실시형태의 펄스 발생부와 전류 제어부의 구성예를 나타내는 모식도.
도 12는 제 2 실시형태의 제 1 전류와 제 2 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프.1 is a front view showing the configuration of a taping machine according to a first embodiment.
Fig. 2 is a perspective view showing a configuration of an index table and the like according to the first embodiment.
Fig. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a stepping motor or the like according to the first embodiment.
Fig. 4 is a block diagram showing a configuration of a stepping motor or the like according to the first embodiment.
Fig. 5 is a perspective view showing the structure of an index table according to the first embodiment.
6 is a graph showing a time change of a conventional first current and a second current.
Fig. 7 is a graph showing changes over time between a first current and a second current in the first embodiment.
Fig. 8 is a graph showing a time change between a first current and a second current in the first embodiment.
9 is a graph for explaining the torque generated by the stepping motor of the first embodiment.
Fig. 10 is a graph for explaining a time change of the displacement angle of the stepping motor in the first embodiment.
Fig. 11 is a schematic diagram showing a configuration example of a pulse generator and a current control unit according to the first embodiment.
Fig. 12 is a graph showing changes over time between a first current and a second current according to the second embodiment.
이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조해서 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(제 1 실시형태)(First embodiment)
도 1은 제 1 실시형태의 테이핑 머신의 구성을 나타내는 정면도이다.1 is a front view showing the configuration of a taping machine according to a first embodiment.
도 1의 테이핑 머신은, 인덱스 방식을 채용하고 있으며, 테이프 공급 릴 유지부(1)와, 인덱스 테이블(2)과, 파츠 피더(3)와, 아이언부(4)와, 완성 테이프 유지부(5)와, 톱 테이프 릴 유지부(6)를 구비하고 있다. 도 1의 테이핑 머신은, 예를 들면 콘덴서 등의 칩형 전자부품의 테이핑(taping)용으로 사용된다.The taping machine of Fig. 1 adopts an index method, and a tape supply
테이핑 머신은, 테이프 공급 릴 유지부(1)로부터 인덱스 테이블(2)을 통해 테이프(T1)를 반송하고, 파츠 피더(3)로부터 파츠를 반송한다. 파츠 피더(3)로부터의 파츠는, 인덱스 테이블(2)로부터의 테이프(T1)에 아이언부(4)에서 용착(溶着)된다. 그 후에, 테이프(T1)로부터 얻어진 완성 테이프(T2)는 완성 테이프 유지부(5)에 보내지며, 테이프(T1)에 남은 톱 테이프(T3)는 톱 테이프 릴 유지부(6)에 보내진다.The taping machine conveys the tape T1 from the tape supply
도 2는 제 1 실시형태의 인덱스 테이블(2) 등의 구성을 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a configuration of the index table 2 and the like of the first embodiment.
본 실시형태의 테이핑 머신은, 도 1에 나타내는 구성 부분에 더하여, 인덱스 테이블(2)에 접속된 스테핑 모터(7)를 구비하고 있다. 스테핑 모터(7)가 구동되면, 이에 따라 인덱스 테이블(2)이 구동되어, 테이프(T1)가 반송된다.The taping machine of this embodiment is provided with a
도 3은 제 1 실시형태의 스테핑 모터(7) 등의 구성을 나타내는 모식도이다.3 is a schematic diagram showing a configuration of a
본 실시형태의 테이핑 머신은, 도 1이나 도 2에 나타내는 구성 부분에 더하여, 커플링(8)과, 인코더(9)를 구비하고 있다. 스테핑 모터(7)는, 도 3에 나타나 있는 바와 같이 로터(11)와, 샤프트(12)를 구비하고 있다. 샤프트(12)는, 로터(11)를 관통하도록 설치되어 있으며, 로터(11)가 회전하는 것에 의해서 샤프트(12)도 회전한다.The taping machine of this embodiment is provided with a
인덱스 테이블(2)은, 커플링(8)을 통해서 샤프트(12)의 일단에 장착되어 있다. 스테핑 모터(7)가 구동되면, 로터(11) 및 샤프트(12)가 회전하는 것에 의해서 인덱스 테이블(2)도 회전하고, 이에 따라 테이프(T1)가 반송된다. 인코더(9)는, 샤프트(12)의 타단에 장착되어 있으며, 샤프트(12)의 회전 각도를 계측하고 그 계측 결과를 출력한다.The index table 2 is attached to one end of the
도 4는 제 1 실시형태의 스테핑 모터(7) 등의 구성을 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram showing a configuration of a
본 실시형태의 테이핑 머신은, 도 1 내지 도 3에 나타내는 구성 부분에 더하여, 스테핑 모터(7)를 구동하는 스테핑 모터 구동 장치(10)를 구비하고 있다. 스테핑 모터 구동 장치(10)는, 펄스 발생부(21)와, 전류 제어부(22)를 구비하고 있다. 또한, 스테핑 모터(7)는, 도 4에 나타나 있는 바와 같이 A상(相) 코일부(13a)와 A'상 코일부(13a')를 갖는 제 1 코일(13A)과, B상 코일부(13b)와 B'상 코일부(13b')를 갖는 제 2 코일(13B)을 구비하고 있다.The taping machine of this embodiment is provided with a stepping
펄스 발생부(21)는 스테핑 모터(7)의 구동 제어용의 펄스 신호를 발생시킨다. 전류 제어부(22)는, 이 펄스 신호에 동기하여, 제 1 코일(13A)에 공급하는 제 1 전류(IA)와, 제 2 코일(13B)에 공급하는 제 2 전류(IB)를 제어한다.The
제 1 코일(13A)은 A상 코일부(13a) 측의 단자(P1)와, A'상 코일부(13a') 측의 단자(P2)와, A상 코일부(13a)와 A'상 코일부(13a')에 공통인 단자(P3)를 갖고 있다. 제 1 전류(IA)는 A상 코일부(13a)의 단자(P1)로부터 단자(P3)로 흐르는 A상 여자 전류(Ia)와, A'상 코일부(13a')의 단자(P2)로부터 단자(P3)로 흐르는 A'상 여자 전류(Ia')를 포함하고 있다.The
제 2 코일(13B)은 B상 코일부(13b) 측의 단자(P4)와, B'상 코일부(13b') 측의 단자(P5)와, B상 코일부(13b)와 B'상 코일부(13b')에 공통인 단자(P6)를 갖고 있다. 제 2 전류(IB)는 B상 코일부(13b)의 단자(P4)로부터 단자(P6)로 흐르는 B상 여자 전류(Ib)와, B'상 코일부(13b')의 단자(P5)로부터 단자(P6)로 흐르는 B'상 여자 전류(Ib')를 포함하고 있다.The
본 실시형태의 스테핑 모터(7)는, 제 1 및 제 2 코일(13A, 13B)을 2상씩 여자하는 2상 여자에 의해 구동된다. 구체적으로는, 제 1 및 제 2 전류(IA, IB)의 전류상이, AB상, A'B상, A'B'상, AB'상의 순서로 반복 변화된다. 이들 각 전류상의 동안에, 스테핑 모터(7)는 기본 스텝 각만큼 구동된다. 본 실시형태의 기본 스텝 각은 1.8도이다.The stepping
도 5는 제 1 실시형태의 인덱스 테이블(2)의 구성을 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view showing the configuration of the index table 2 according to the first embodiment.
도 5는 인덱스 테이블(2)에 소정 각도마다 마련되어진 복수의 포켓(H1)과, 테이프(T1)에 소정 간격마다 마련되어진 복수의 개구부(H2)를 나타내고 있다. 본 실시형태에서는 상기의 소정 각도가 3.6도로 설정되어 있으며, 이것은 기본 스텝 각의 2배이다. 한편, 상기의 소정 간격은, 서로 인접하는 포켓(H1) 사이의 간격과 동일한 간격으로 설정되어 있다.5 shows a plurality of pockets H1 provided in the index table 2 at predetermined angles, and a plurality of openings H2 provided in the tape T1 at predetermined intervals. In this embodiment, the predetermined angle is set to 3.6 degrees, which is twice the basic step angle. On the other hand, the predetermined interval is set to be the same as the interval between the adjacent pockets H1.
인덱스 테이블(2)은 스테핑 모터(7)에 의한 인덱스 이송에 의해 구동된다. 인덱스 이송에서는, 스테핑 모터(7)가 정지 상태일 때에, 스테핑 모터(7)를 목적각만큼 동작시키기 위한 동작 지령이 스테핑 모터 구동 장치(10)에 입력된다. 스테핑 모터 구동 장치(10)는 동작 지령에 따라 스테핑 모터(7)를 목적각만큼 동작시킨다. 스테핑 모터(7)는 목적각만큼 회전한 후, 다시 정지 상태가 된다. 인덱스 이송에서는, 이러한 동작을 반복함으로써 스테핑 모터(7)가 목적각씩 회전한다.The index table 2 is driven by an index feed by a stepping
본 실시형태의 목적각은 3.6도이며, 이것은 기본 스텝 각의 2배이다. 따라서, 스테핑 모터(7)는, 1회의 동작 지령에 의해 기본 스텝 각의 2배인 3.6도만큼 구동되며, 이에 따라 인덱스 테이블(2)도, 1포켓분인 3.6도만큼 구동된다. 인덱스 이송에서는, 이러한 동작을 반복함으로써 테이프(T1)가 상기의 소정 간격씩 간헐적으로 반송된다. 이러한 인덱스 이송을 2배 이송이라고 부르고, 1회분의 2배 이송의 기간을 1사이클이라고 부른다.The objective angle of this embodiment is 3.6 degrees, and this is twice the basic step angle. Accordingly, the stepping
다음으로, 제 1 실시형태의 제 1 및 제 2 전류(IA, IB)의 파형과, 종래의 제 1 및 제 2 전류(IA, IB)의 파형을 비교한다.Next, the waveforms of the first and second currents IA and IB of the first embodiment are compared with the waveforms of the conventional first and second currents IA and IB.
도 6은 종래의 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing a time change of a conventional first current IA and a second current IB.
도 6에서는, 제 1 전류(IA)가, 제 1 값(I+)과 제 2 값(I-)으로 교대로 변화되며, 마찬가지로, 제 2 전류(IB)도, 제 1 값(I+)과 제 2 값(I-)으로 교대로 변화된다. 여기서, 제 1 값(I+)은 플러스의 값이며, 제 2 값(I-)은 마이너스의 값이다. 도 7에서는, 제 1 값(I+)이 +2.8A, 제 2 값(I-)이 -2.8A로 되어 있다.In FIG. 6, the first current IA is alternately changed to a first value (I+) and a second value (I-), and similarly, the second current IB is also a first value (I+) and a second value. It alternately changes to 2 values (I-). Here, the first value (I+) is a positive value, and the second value (I-) is a negative value. In Fig. 7, the first value (I+) is +2.8A, and the second value (I-) is -2.8A.
AB상에 있어서는, 제 1 전류(IA)가 A상 여자 전류(Ia)가 되고, 제 2 전류(IB)가 B상 여자 전류(Ib)가 됨으로써, 제 1 전류(IA)는 제 1 값(I+)을 취하고, 제 2 전류(IB)도 제 1 값(I+)을 취한다.In the AB phase, the first current IA becomes the A phase excitation current Ia, and the second current IB becomes the B phase excitation current Ib, so that the first current IA becomes a first value ( I+), and the second current IB also takes the first value I+.
A'B상에 있어서는, 제 1 전류(IA)가 A'상 여자 전류(Ia')가 되고, 제 2 전류(IB)가 B상 여자 전류(Ib)가 됨으로써, 제 1 전류(IA)는 제 2 값(I-)을 취하고, 제 2 전류(IB)는 제 1 값(I+)을 취한다.In the A'B phase, the first current (IA) becomes the A'phase excitation current (Ia'), and the second current (IB) becomes the B phase excitation current (Ib), so that the first current (IA) is A second value (I-) is taken, and the second current (IB) takes a first value (I+).
A'B'상에 있어서는, 제 1 전류(IA)가 A'상 여자 전류(Ia')가 되고, 제 2 전류(IB)가 B'상 여자 전류(Ib')가 됨으로써, 제 1 전류(IA)는 제 2 값(I-)을 취하고, 제 2 전류(IB)도 제 2 값(I-)을 취한다.In the A'B' phase, the first current IA becomes the A'phase excitation current Ia', and the second current IB becomes the B'phase excitation current Ib', so that the first current ( IA) takes a second value (I-), and the second current IB also takes a second value (I-).
AB'상에 있어서는, 제 1 전류(IA)가 A상 여자 전류(Ia)가 되고, 제 2 전류(IB)가 B'상 여자 전류(Ib')가 됨으로써, 제 1 전류(IA)는 제 1 값(I+)을 취하고, 제 2 전류(IB)는 제 2 값(I-)을 취한다.In the AB' phase, the first current IA becomes the A phase excitation current Ia, and the second current IB becomes the B'phase excitation current Ib', so that the first current IA is zero. It takes one value (I+), and the second current IB takes a second value (I-).
도 6은 제 1 및 제 2 전류(IA, IB)의 전류상이, AB상으로부터 A'B상으로 변화되고, A'B상으로부터 A'B'상으로 변화되는 상태를 나타내고 있다. 도 6에서는, 제 1 전류(IA)가, 시간 t에 제 1 값(I+)으로부터 마이너스 방향으로 변화되기 시작하여, 시간 t+Δt에 제 2 값(I-)에 도달하고 있다. 부호 Δt는, 제 1 전류(IA)가 제 1 값(I+)으로부터 제 2 값(I-)으로 변화될 때까지의 지연 시간을 나타낸다. 이러한 지연 시간 Δt는, AB상 이외의 상으로부터 다음 상으로의 변화가 생길 때에도 마찬가지로 발생한다. 지연 시간 Δt가 길어지면, 스테핑 모터(7)의 토크의 상승이나 하강이 지연되는 것이 문제로 된다.6 shows a state in which the current phases of the first and second currents IA and IB are changed from the AB phase to the A'B phase, and the A'B phase to the A'B' phase. In Fig. 6, the first current IA starts to change in the negative direction from the first value I+ at time t, and reaches the second value I- at time t+Δt. The sign Δt represents the delay time until the first current IA changes from the first value I+ to the second value I-. This delay time Δt also occurs similarly when a change from a phase other than the AB phase to the next phase occurs. When the delay time Δt becomes long, it becomes a problem that the rise or fall of the torque of the stepping
도 7은 제 1 실시형태의 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.7 is a graph showing a time change of the first current IA and the second current IB in the first embodiment.
도 7에서는, 제 1 전류(IA)가 제 1 값(I1), 제 2 값(I2), 및 제 4 값(I4)으로 변화되고, 제 2 전류(IB)가 제 1 값(I1), 제 3 값(I3), 및 제 4 값(I4)으로 변화된다. 여기서, 제 1 값(I1)과 제 3 값(I3)은 플러스의 값이며, 제 2 값(I2)과 제 4 값(I4)은 마이너스의 값이다. 단, 제 1 값(I1)의 절대값 및 제 4 값(I4)의 절대값은, 제 2 값(I2)의 절대값 및 제 3 값(I3)의 절대값보다 작게 설정되어 있다. 도 7에서는, 제 1 값(I1)이 +1A, 제 2 값(I2)이 -4A, 제 3 값(I3)이 +4A, 제 4 값(I4)이 -1A로 되어 있다.In FIG. 7, the first current IA is changed to a first value I1, a second value I2, and a fourth value I4, and the second current IB is a first value I1, It is changed to a third value I3 and a fourth value I4. Here, the first value I1 and the third value I3 are positive values, and the second value I2 and the fourth value I4 are negative values. However, the absolute value of the first value I1 and the absolute value of the fourth value I4 are set smaller than the absolute value of the second value I2 and the absolute value of the third value I3. In FIG. 7, the first value I1 is +1A, the second value I2 is -4A, the third value I3 is +4A, and the fourth value I4 is -1A.
AB상에 있어서는, 제 1 전류(IA)는 제 1 값(I1)을 취하고, 제 2 전류(IB)도 제 1 값(I1)을 취한다. A'B상에 있어서는, 제 1 전류(IA)는 제 2 값(I2)을 취하고, 제 2 전류(IB)는 제 3 값(I3)을 취한다. A'B'상에 있어서는, 제 1 전류(IA)는 제 4 값(I4)을 취하고, 제 2 전류(IB)도 제 4 값(I4)을 취한다. AB'상에 있어서는, 제 1 전류(IA)는 제 2 값(I2)을 취하고, 제 2 전류(IB)는 제 3 값(I3)을 취한다.In the AB phase, the first current IA takes a first value I1, and the second current IB also takes a first value I1. In the A'B phase, the first current IA takes a second value I2, and the second current IB takes a third value I3. On A'B', the first current IA takes a fourth value I4, and the second current IB also takes a fourth value I4. In the AB' phase, the first current IA takes a second value I2, and the second current IB takes a third value I3.
도 7은, 제 1 및 제 2 전류(IA, IB)의 전류상이, AB상으로부터 A'B상으로 변화되고, A'B상으로부터 A'B'상으로 변화되는 상태를 나타내고 있다. 도 7에서는, 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)가, 시간 t에 제 1 값(I1)으로부터 마이너스 방향과 플러스 방향으로 각각 변화되기 시작하고, 제 2 전류(IB)가 제 3 값(I3)에 도달한 후, 제 1 전류(IA)가 시간 t+Δt에 제 2 값(I2)에 도달하고 있다. 부호 Δt는, 제 1 전류(IA)가 제 1 값(I1)으로부터 제 2 값(I2)으로 변화될 때까지의 지연 시간을 나타낸다. 이러한 지연 시간 Δt는, AB상 이외의 상으로부터 다음 상으로의 변화가 생길 때에도 마찬가지로 발생한다.Fig. 7 shows a state in which the current phases of the first and second currents IA and IB change from the AB phase to the A'B phase, and the A'B phase to the A'B' phase. In FIG. 7, the first current IA and the second current IB start to change from the first value I1 to the minus direction and the plus direction at time t, respectively, and the second current IB becomes third. After reaching the value I3, the first current IA is reaching the second value I2 at time t+Δt. The sign Δt represents the delay time until the first current IA changes from the first value I1 to the second value I2. This delay time Δt also occurs similarly when a change from a phase other than the AB phase to the next phase occurs.
여기서, 종래의 전류 파형(도 6)에서는, 1회의 상변화 시에 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB) 중의 한쪽만을 변화시킨다. 그 때문에, 상변화 시에 제 1 전류(IA) 또는 제 2 전류(IB)의 값이 크게 변화된다. 예를 들면, AB상으로부터의 상변화 시에는 제 1 전류(IA)가 -5.8A 변화되고, A'B상으로부터의 상변화 시에는 제 2 전류(IB)가 -5.8A 변화된다(도 6 참조). 그 결과, 지연 시간 Δt가 길어져, 스테핑 모터(7)의 토크의 상승이나 하강이 지연된다.Here, in the conventional current waveform (FIG. 6), only one of the first current IA and the second current IB is changed during one phase change. Therefore, the value of the first current IA or the second current IB changes significantly during phase change. For example, when the phase changes from the AB phase, the first current IA changes -5.8A, and when the phase changes from the A'B phase, the second current IB changes -5.8A (Fig. 6 Reference). As a result, the delay time Δt becomes long, and the increase or decrease of the torque of the stepping
한편, 본 실시형태의 전류 파형(도 7)에서는, 1회의 상변화 시에 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 양쪽을 변화시킨다. 따라서, 상변화 시의 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 변화를 작게 억제하는 것이 가능해진다. 예를 들면, AB상으로부터의 상변화 시에는 제 1 전류(IA)가 -5A, 제 2 전류가 +3A 변화되고, A'B상으로부터의 상변화 시에는 제 1 전류(IA)가 +3A, 제 2 전류가 -5A 변화된다(도 7 참조). 이에 따라, 지연 시간 Δt를 짧게 하여, 스테핑 모터(7)의 토크의 상승이나 하강을 고속으로 하는 것이 가능해진다.On the other hand, in the current waveform (FIG. 7) of the present embodiment, both the first current IA and the second current IB are changed during one phase change. Therefore, it becomes possible to suppress the change of the first current IA and the second current IB at the time of a phase change small. For example, when the phase changes from the AB phase, the first current (IA) changes -5A, the second current changes +3A, and when the phase changes from the A'B phase, the first current (IA) is +3A. , The second current is changed by -5A (see Fig. 7). Accordingly, it becomes possible to shorten the delay time Δt and to increase or decrease the torque of the stepping
또한, 본 실시형태의 테이핑 머신은, 인덱스 테이블(2)을 1포켓분만큼 구동할 때에, 제 1 및 제 2 전류(IA, IB)의 전류상을, AB상으로부터 A'B상을 거쳐서 A'B'상으로 변화시키거나, A'B'상으로부터 AB'상을 거쳐서 AB상으로 변화시켜서, 스테핑 모터(7)를 기본 스텝 각의 2배만큼 구동한다. 그 결과, 스테핑 모터(7)가 정지 상태일 때에는, 전류상은 AB상이 A'B'상으로 되고, 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 값은, 제 1 값(I1)(+1A)이 제 4 값(I4)(-1A)으로 된다.In addition, in the taping machine of this embodiment, when driving the index table 2 by one pocket, the current phases of the first and second currents IA and IB are changed from the AB phase to the A'B phase. The stepping
따라서, 본 실시형태에 의하면, 정지 상태의 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 값을 저감할 수 있으며, 이에 따라 스테핑 모터의 발열을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 의하면, 스테핑 모터(7)의 동작 시에 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)를 각각 제 2 값(I2)(-4A)과 제 3 값(I3)(+4A)으로 오버드라이브(overdrive)함으로써, 스테핑 모터(7)의 동작을 고속화할 수 있다. 또한 본 실시형태에 의하면, 정지 상태의 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 값을 저감함으로써, 상기한 바와 같이 스테핑 모터(7)의 토크의 특성을 개선할 수 있으며, 이에 따라 스테핑 모터(7)의 정지 시의 진동을 억제할 수 있다. 본 실시형태에서는, 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)를 상기한 바와 같이 오버드라이브해도 또한, 상변화 시의 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 변화가 작은 것에 유의해야 한다.Accordingly, according to the present embodiment, the values of the first current IA and the second current IB in the stopped state can be reduced, and accordingly, heat generation of the stepping motor can be suppressed. In addition, according to this embodiment, when the stepping
따라서, 본 실시형태에 의하면, 스테핑 모터(7)의 발열이나 진동을 억제하면서, 그 고속 구동을 실현하는 것이 가능해진다.Therefore, according to this embodiment, it becomes possible to realize the high-speed driving while suppressing heat generation and vibration of the stepping
도 8은 제 1 실시형태의 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.Fig. 8 is a graph showing the time change of the first current IA and the second current IB according to the first embodiment.
도 8은, 4사이클분, 즉, 인덱스 테이블(2)을 4포켓분 구동할 경우의 전류 파형을 나타내고 있다. 도 8은 또한, AB상에 대응하는 제 1 기간(R1)과, A'B상에 대응하는 제 2 기간(R2)과, A'B'상에 대응하는 제 3 기간(R3)과, AB'상에 대응하는 제 4 기간(R4)을 나타내고 있다.Fig. 8 shows the current waveform when driving the index table 2 for 4 cycles, that is, for 4 pockets. Fig. 8 also shows a first period R1 corresponding to the AB phase, a second period R2 corresponding to the A'B phase, a third period R3 corresponding to the A'B' phase, and AB. 'The fourth period R4 corresponding to the phase is shown.
본 실시형태의 전류 파형에서는, 1회의 상변화 시에 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 양쪽을 변화시키고 있다. 구체적으로는, 제 1 및 제 2 전류(IA, IB) 중의 한쪽을 플러스 방향으로 변화(즉 증가)시키고, 제 1 및 제 2 전류(IA, IB) 중의 다른 쪽을 마이너스 방향으로 변화(즉 감소)시키고 있다. 여기서, 전류의 증가·감소란, 전류의 절대값이 증가·감소한다는 의미가 아니라, 플러스 마이너스의 부호를 포함한 전류의 값이 증가·감소한다는 의미에서 사용되고 있는 점에 유의해야 한다. 예를 들면, 전류의 값이 +1A에서 -4A로 변화되는 것은, 전류의 감소에 해당한다.In the current waveform of the present embodiment, both the first current IA and the second current IB are changed during one phase change. Specifically, one of the first and second currents (IA, IB) changes (i.e., increases) in the positive direction, and the other of the first and second currents (IA, IB) changes (i.e. decreases) in the negative direction. ). Here, it should be noted that the increase or decrease of the current does not mean that the absolute value of the current increases or decreases, but that the value of the current including the positive or negative sign increases or decreases. For example, a change in the current value from +1A to -4A corresponds to a decrease in current.
여기서, 제 1 기간(R1)에서는, 제 1 및 제 2 전류(IA, IB)가 다같이 제 1 값(I1)으로 변화되고 있으며, 구체적으로는, 제 1 전류(IA)가 제 2 값(I2)에서 제 1 값(I1)으로 증가하고, 제 2 전류(IB)가 제 3 값(I3)에서 제 1 값(I1)으로 감소하고 있다(제 1 동작).Here, in the first period R1, the first and second currents IA and IB are both changed to the first value I1, and specifically, the first current IA is the second value ( It increases from I2) to the first value I1, and the second current IB decreases from the third value I3 to the first value I1 (first operation).
제 2 기간(R2)에서는, 제 1 전류(IA)가 제 1 값(I1)에서 제 2 값(I2)으로 감소하고, 제 2 전류(IB)가 제 1 값(I1)에서 제 3 값(I3)으로 증가하고 있다(제 2 동작).In the second period R2, the first current IA decreases from the first value I1 to the second value I2, and the second current IB decreases from the first value I1 to a third value ( It is increasing to I3) (second operation).
또한, 제 3 기간(R3)에서는, 제 1 및 제 2 전류(IA, IB)가 다같이 제 4 값(I4)으로 변화되고 있으며, 구체적으로는, 제 1 전류(IA)가 제 2 값(I2)에서 제 4 값(I4)으로 증가하고, 제 2 전류(IB)가 제 3 값(I3)에서 제 4 값(I4)으로 감소하고 있다(제 3 동작).Further, in the third period R3, the first and second currents IA and IB are both changed to the fourth value I4, and specifically, the first current IA is the second value ( It increases from I2) to the fourth value I4, and the second current IB decreases from the third value I3 to the fourth value I4 (third operation).
제 4 기간(R4)에서는, 제 1 전류(IA)가 제 4 값(I4)에서 제 2 값(I2)으로 감소하고, 제 2 전류(IB)가 제 4 값(I4)에서 제 3 값(I3)으로 증가하고 있다(제 4 동작).In the fourth period R4, the first current IA decreases from the fourth value I4 to the second value I2, and the second current IB decreases from the fourth value I4 to a third value ( It is increasing to I3) (operation 4).
스테핑 모터(7)는, 제 1 내지 제 4 동작을 차례대로 반복 실행함으로써 인덱스 테이블(2)을 회전시킨다. 도 8은 제 1 내지 제 4 동작을 2회 반복함으로써 2배 이송의 인덱스 이송을 4사이클분 실행하는 상태를 나타내고 있다. 제 1 내지 제 4 동작의 각각은, 일반적인 스테핑 모터(7)의 1스텝분의 동작에 대응하고 있다.The stepping
또, 제 2 기간(R2)과 제 4 기간(R4)에서는, 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)가 동시에 변화되기 시작하여, 이들 중의 한쪽이 제 2 값(I2) 또는 제 3 값(I3)에 도달한 후, 다른 쪽이 제 2 값(I2) 또는 제 3 값(I3)에 도달하고 있다. 이 변화에 요하는 시간이, 상기의 지연 시간 Δt에 해당한다.Further, in the second period R2 and the fourth period R4, the first current IA and the second current IB start to change at the same time, and one of them is the second value I2 or the third After reaching the value I3, the other is reaching the second value I2 or the third value I3. The time required for this change corresponds to the above delay time Δt.
또한, 제 1 기간(R1)과 제 3 기간(R3)에서는, 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB) 중의 한쪽이 변화되기 시작한 후에 다른 쪽이 변화되기 시작하여, 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)가 동시에 제 1 값(I1) 또는 제 4 값(I4)에 도달하고 있다. 이 변화에 요하는 시간이, 상기의 지연 시간 Δt에 해당한다.Further, in the first period R1 and the third period R3, after one of the first current IA and the second current IB starts to change, the other starts to change, and the first current IA ) And the second current IB are reaching the first value I1 or the fourth value I4 at the same time. The time required for this change corresponds to the above delay time Δt.
단, 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 변화 시작이나 변화 종료의 타이밍은, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 제 2 기간(R2)과 제 4 기간(R4)의 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)는, 차례대로 변화되기 시작해도 되고, 제 1 기간(R1)과 제 3 기간(R3)의 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)는, 동시에 변화되기 시작해도 된다.However, the timing at which the first current IA and the second current IB start or end of change is not limited to this. For example, the first current IA and the second current IB in the second period R2 and the fourth period R4 may start to change in sequence, and the first period R1 and the third The first current IA and the second current IB in the period R3 may start to change simultaneously.
도 9는 제 1 실시형태의 스테핑 모터(7)에서 생성되는 토크에 대해 설명하기 위한 그래프이다.9 is a graph for explaining the torque generated by the stepping
도 9는, 본 실시형태에서 만일 2배 이송을 적용하지 않고 기본 스텝 각을 3.6도로 할 경우에, AB상에서 생성되는 토크(F1)와, A'B상에서 생성되는 토크(F2)와, A'B'상에서 생성되는 토크(F3)와, AB'상에서 생성되는 토크(F4)를 나타내고 있다. 도 9는 또한, 본 실시형태에서 상기한 바와 같이 2배 이송을 적용해서 기본 스텝 각을 1.8도로 할 경우에, A'B상에서 생성되는 토크(F)를 나타내고 있다.9 shows the torque F1 generated on AB, the torque F2 generated on A'B, and A'when the basic step angle is 3.6 degrees without applying double feed in this embodiment. The torque F3 generated on the B'phase and the torque F4 generated on the AB' are shown. 9 also shows the torque F generated on A'B when the basic step angle is 1.8 degrees by applying the double feed as described above in the present embodiment.
도 9에 나타나 있는 바와 같이 토크(F)의 파형은, 상하 대칭으로 되어 있으며, 또한 상승과 하강이 급준(急峻)하게 되어 있다. 따라서, 이러한 토크(F)에 의하면, 스테핑 모터(7)를 기본 스텝 각만큼 회전시킨 후에 신속하게 정지시키는 것이나, 스테핑 모터(7)의 진동을 억제하는 것이 가능해진다.As shown in Fig. 9, the waveform of the torque F is vertically symmetric, and the rise and fall are steep. Therefore, according to this torque F, it becomes possible to quickly stop the stepping
도 10은 제 1 실시형태에 있어서의 스테핑 모터(7)의 변위각의 시간 변화에 대해 설명하기 위한 그래프이다.10 is a graph for explaining a time change of the displacement angle of the stepping
곡선 D1, D2는, 종래의 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 전류 파형(도 6)을 채용했을 경우의 변위각의 시간 변화를 나타내고 있다. 단, 곡선 D1에서는, 본 실시형태와 같은 2배 이송을 적용하지 않고, 기본 스텝 각을 3.6도로 하고 있다. 한편, 곡선 D2에서는, 본 실시형태와 마찬가지로 2배 이송을 적용하여, 기본 스텝 각을 1.8도로 하고 있다. 곡선 D3은, 본 실시형태의 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 전류 파형(도 7)을 채용했을 경우의 변위각의 시간 변화를 나타내고 있다. 곡선 D3의 경우의 기본 스텝 각은, 1.8도이다.Curves D1 and D2 show changes over time in the displacement angle when the conventional current waveforms (FIG. 6) of the first current IA and the second current IB are employed. However, in the curve D1, the double feed as in the present embodiment is not applied, and the basic step angle is set to 3.6 degrees. On the other hand, in the curve D2, double feed is applied as in the present embodiment, and the basic step angle is set to 1.8 degrees. Curve D3 shows the time change of the displacement angle when the current waveforms (FIG. 7) of the first current IA and the second current IB of the present embodiment are employed. The basic step angle in the case of curve D3 is 1.8 degrees.
부호 t1, t2, t3은 각각, 곡선 D1, D2, D3의 변위각이 3.6도에 도달하는 시간을 나타내고 있다. 곡선 D1, D2의 결과에 의하면, 본 실시형태와 같은 2배 이송에 의해 스테핑 모터(7)의 동작을 고속화할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 곡선 D1, D3의 결과에 의하면, 본 실시형태의 전류 파형(도 7)에 의해 스테핑 모터(7)의 동작을 종래의 2배 가까이까지 고속화할 수 있음을 알 수 있다.Symbols t1, t2, and t3 indicate the time for the displacement angles of the curves D1, D2, and D3 to reach 3.6 degrees, respectively. According to the results of the curves D1 and D2, it can be seen that the operation of the stepping
도 11은 제 1 실시형태의 펄스 발생부(21)와 전류 제어부(22)의 구성예를 나타내는 모식도이다. 도 11의 (a)는 펄스 발생부(21)의 구성예를 나타내고, 도 11의 (b)는 전류 제어부(22)의 구성예를 나타내고 있다.11 is a schematic diagram showing a configuration example of the
전류 제어부(22)는, 제 1 코일(13A)용의 제 1 내지 제 4 스위칭 소자(31a∼34a) 및 제 1 전류 계측부(35a)와, 제 2 코일(13B)용의 제 5 내지 제 8 스위칭 소자(31b∼34b) 및 제 2 전류 계측부(35b)를 구비하고 있다.The
제 1 및 제 3 스위칭 소자(31a, 33a)의 페어와, 제 2 및 제 4 스위칭 소자(32a, 34a)의 페어와, 제 5 및 제 7 스위칭 소자(31b, 33b)의 페어와, 제 6 및 제 8 스위칭 소자(31b, 33b)의 페어는, 전원과 그라운드 사이에 병렬 접속되어 있다. 제 1 코일(13A)은, 제 1 및 제 3 스위칭 소자(31a, 33a) 사이의 노드와, 제 2 및 제 4 스위칭 소자(32a, 34a) 사이의 노드와의 사이에 배치되어 있다. 제 2 코일(13B)은, 제 5 및 제 7 스위칭 소자(31b, 33b) 사이의 노드와, 제 6 및 제 8 스위칭 소자(32b, 34b) 사이의 노드와의 사이에 배치되어 있다.A pair of first and
제 1 코일(13A)을 통과한 제 1 전류(IA)는, 제 3 스위칭 소자(33a) 또는 제 4 스위칭 소자(34a)를 거쳐서 제 1 전류 계측부(35a)에 유입하여, 제 1 전류 계측부(35a)에서 계측된다. 제 1 전류(IA)의 계측 결과를 나타내는 제 1 신호(Sa)는, 제 1 전류 계측부(35a)로부터 펄스 발생부(21)로 출력된다.The first current IA that has passed through the
제 2 코일(13B)을 통과한 제 2 전류(IB)는, 제 7 스위칭 소자(33b) 또는 제 8 스위칭 소자(34b)를 거쳐서 제 2 전류 계측부(35b)에 유입하여, 제 2 전류 계측부(35b)에서 계측된다. 제 2 전류(IB)의 계측 결과를 나타내는 제 2 신호(Sb)는, 제 2 전류 계측부(35b)로부터 펄스 발생부(21)로 출력된다.The second current IB that has passed through the
펄스 발생부(21)는, 제 1 신호(Sa), 제 2 신호(Sb), 전술한 동작 지령, 인코더(9)의 계측 결과를 나타내는 신호 등에 따라, 펄스 신호 A1, A2, B1, B2를 발생시킨다. 펄스 신호 A1은, 제 1 및 제 4 스위칭 소자(31a, 34a)를 제어하기 위한 신호이다. 펄스 신호 A2는, 제 2 및 제 3 스위칭 소자(32a, 33a)를 제어하기 위한 신호이다. 펄스 신호 B1은, 제 5 및 제 8 스위칭 소자(31b, 34b)를 제어하기 위한 신호이다. 펄스 신호 B2는, 제 6 및 제 7 스위칭 소자(32b, 33b)를 제어하기 위한 신호이다.The
예를 들면, 펄스 신호 A1에 의해 제 1 및 제 4 스위칭 소자(31a, 34a)가 온으로 되면, 제 1 코일(13A)에 플러스의 전류가 흐른다. 또한, 펄스 신호 A2에 의해 제 2 및 제 3 스위칭 소자(32a, 33a)가 온으로 되면, 제 1 코일(13A)에 마이너스의 전류가 흐른다. 제 1 내지 제 4 스위칭 소자(31a∼34a)가 모두 온일 경우에는, 상기한 플러스의 전류와 마이너스의 전류의 차이에 해당하는 전류가 제 1 코일(13A)에 흐른다. 이것은, 제 2 코일(13B)에 있어서도 마찬가지이다. 이러한 제어에 의해, 도 7의 전류 파형을 실현할 수 있다.For example, when the first and
이상과 같이, 본 실시형태에서는 스테핑 모터(7)를 기본 스텝 각만큼 구동하는 동안에, 제 1 코일(13A)에 공급하는 제 1 전류(IA)와, 제 2 코일(13B)에 공급하는 제 2 전류(IB)의 양쪽을 변화시킨다(도 7 참조). 따라서, 본 실시형태에 의하면, 스테핑 모터(7)의 발열이나 진동을 억제하면서, 그 고속 구동을 실현하는 것이 가능해진다.As described above, in the present embodiment, while driving the stepping
(제 2 실시형태)(Second embodiment)
도 12는 제 2 실시형태의 제 1 전류(IA) 및 제 2 전류(IB)의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 본 실시형태에서는 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 제 1 실시형태와의 공통점의 상세한 설명은 생략한다.Fig. 12 is a graph showing changes in time of the first current IA and the second current IB according to the second embodiment. In this embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described, and detailed descriptions of points in common with the first embodiment will be omitted.
제 1 실시형태에서는 제 1 및 제 2 코일(13A, 13B)을 2상 여자에 의해 구동하고 있는 것에 반하여, 본 실시형태에서는 제 1 및 제 2 코일(13A, 13B)을 1상 여자에 의해 구동하고 있다.In the first embodiment, the first and
도 12에서는, 제 1 전류(IA)가 제 1 값(I1), 제 3 값(I3), 및 제로로 변화되고, 제 2 전류(IB)가 제 2 값(I2), 제 4 값(I4), 및 제로로 변화된다. 여기서, 제 1 값(I1)과 제 4 값(I4)은 플러스의 값이며, 제 2 값(I2)과 제 3 값(I3)은 마이너스의 값이다. 단, 제 2 값(I2)의 절대값 및 제 4 값(I4)의 절대값은, 제 1 값(I1)의 절대값 및 제 3 값(I3)의 절대값보다 작게 설정되어 있다. 본 실시형태의 목적각도 3.6도이며, 이것은 기본 스텝 각인 1.8도의 2배이다.In FIG. 12, the first current IA is changed to a first value I1, a third value I3, and zero, and the second current IB is a second value I2 and a fourth value I4. ), and zero. Here, the first value I1 and the fourth value I4 are positive values, and the second value I2 and the third value I3 are negative values. However, the absolute value of the second value I2 and the absolute value of the fourth value I4 are set to be smaller than the absolute value of the first value I1 and the absolute value of the third value I3. The target angle of this embodiment is 3.6 degrees, which is twice the basic step angle of 1.8 degrees.
본 실시형태의 전류 파형에서는, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 1회의 상변화 시에 제 1 전류(IA)와 제 2 전류(IB)의 양쪽을 변화시키고 있다.In the current waveform of the present embodiment, as in the first embodiment, both the first current IA and the second current IB are changed during one phase change.
예를 들면, 제 1 기간(R1)에서는, 제 1 전류(IA)가 제로에서 제 1 값(I1)으로 증가하고, 제 2 전류(IB)가 제 4 값(I4)에서 제로로 감소하고 있다(제 1 동작). 제 2 기간(R2)에서는, 제 1 전류(IA)가 제 1 값(I1)에서 제로로 감소하고, 제 2 전류(IB)가 제로에서 제 2 값(I2)으로 감소하고 있다(제 2 동작).For example, in the first period R1, the first current IA increases from zero to the first value I1, and the second current IB decreases from the fourth value I4 to zero. (First operation). In the second period R2, the first current IA decreases from the first value I1 to zero, and the second current IB decreases from zero to the second value I2 (second operation ).
또한, 제 3 기간(R3)에서는, 제 1 전류(IA)가 제로에서 제 3 값(I3)으로 감소하고, 제 2 전류(IB)가 제 2 값(I2)에서 제로로 증가하고 있다(제 3 동작). 제 4 기간(R4)에서는, 제 1 전류(IA)가 제 3 값(I3)에서 제로로 증가하고, 제 2 전류(IB)가 제로에서 제 4 값(I4)으로 증가하고 있다(제 4 동작).Further, in the third period R3, the first current IA decreases from zero to the third value I3, and the second current IB increases from the second value I2 to zero (second 3 operation). In the fourth period R4, the first current IA increases from the third value I3 to zero, and the second current IB increases from zero to the fourth value I4 (operation 4 ).
스테핑 모터(7)는, 제 1 내지 제 4 동작을 차례대로 반복 실행함으로써 인덱스 테이블(2)을 회전시킨다. 도 12는 제 1 내지 제 4 동작을 1회 실행함으로써 2배 이송의 인덱스 이송을 2사이클분 실행하는 상태를 나타내고 있다. 제 1 내지 제 4 동작의 각각은, 일반적인 스테핑 모터(7)의 1스텝분의 동작에 대응하고 있다.The stepping
또한 본 실시형태의 테이핑 머신은, 인덱스 테이블(2)을 1포켓분만큼 구동할 때에, 제 4 기간(R4)으로부터 제 1 기간(R1)을 거쳐서 제 2 기간(R2)으로 이행하거나, 제 2 기간(R2)으로부터 제 3 기간(R3)을 거쳐서 제 4 기간(R4)으로 이행한다. 그 결과, 스테핑 모터(7)가 정지 상태일 때에는, 제 1 전류(IA)는 제로로 되고, 제 2 전류(IB)는 제 2 값(I2)이 제 4 값(I4)으로 된다.In addition, when driving the index table 2 by one pocket, the taping machine of this embodiment shifts from the fourth period R4 to the second period R2 through the first period R1, or The transition from the period R2 to the fourth period R4 through the third period R3. As a result, when the stepping
따라서, 본 실시형태에서는 제 2 값(I2)과 제 4 값(I4)을 작게 설정함으로써 스테핑 모터(7)의 발열을 저감하는 것이 가능해진다. 제 2 값(I2)과 제 4 값(I4)은 예를 들면 유지 필요 토크를 확보하기 위한 최소한의 값에 가깝게 하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 값(I2)과 제 4 값(I4)을 작게 설정함으로써 제 1 기간(R1)이나 제 3 기간(R3)에 있어서의 스테핑 모터(7)의 가속을 높이는 것이 가능해진다.Therefore, in this embodiment, it becomes possible to reduce heat generation of the stepping
또, 제 2 전류(IB)의 파형은, 변형예로서 나타낸 제 2 전류(IB')의 파형으로 대체해도 된다. 제 2 전류(IB')는, 제 1 기간(R1)에 있어서 교대로 감소 및 증가한 후, 제로에 도달하고 있다. 또한 제 2 전류(IB')는, 제 3 기간(R3)에 있어서 교대로 증가 및 감소한 후, 제로에 도달하고 있다. 이에 따라, 스테핑 모터(7)의 가감속을 제 2 전류(IB')에 의해 보조하는 것이 가능해진다.Further, the waveform of the second current IB may be replaced with the waveform of the second current IB' shown as a modified example. The second current IB' is alternately decreased and increased in the first period R1, and then reaches zero. Further, the second current IB' has increased and decreased alternately in the third period R3, and then reaches zero. Accordingly, it becomes possible to assist the acceleration/deceleration of the stepping
이상과 같이, 본 실시형태에서는 스테핑 모터(7)를 기본 스텝 각만큼 구동하는 동안에, 제 1 코일(13A)에 공급하는 제 1 전류(IA)와, 제 2 코일(13B)에 공급하는 제 2 전류(IB)의 양쪽을 변화시킨다(도 12 참조). 따라서, 본 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 스테핑 모터(7)의 발열이나 진동을 억제하면서, 그 고속 구동을 실현하는 것이 가능해진다.As described above, in the present embodiment, while driving the stepping
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은, 이들 실시형태만으로 한정되는 것이 아니다. 이들 실시형태는, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 여러 가지 변경을 가하여 실시할 수 있다. 본 발명의 범위에는, 이러한 변경을 가한 형태도 포함된다.As mentioned above, although the embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited only to these embodiment. These embodiments can be implemented by adding various changes within a range not departing from the gist of the present invention. In the scope of the present invention, the form to which such changes were added is also included.
1: 테이프 공급 릴 유지부 2: 인덱스 테이블
3: 파츠 피더 4: 아이언부
5: 완성 테이프 유지부 6: 톱 테이프 릴 유지부
7: 스테핑 모터 8: 커플링
9: 인코더 10: 스테핑 모터 구동 장치
11: 로터 12: 샤프트
13A: 제 1 코일 13B: 제 2 코일
13a: A상 코일부 13a': A'상 코일부
13b: B상 코일부 13b': B'상 코일부
21: 펄스 발생부 22: 전류 제어부
31a: 제 1 스위칭 소자 31b: 제 5 스위칭 소자
32a: 제 2 스위칭 소자 32b: 제 6 스위칭 소자
33a: 제 3 스위칭 소자 33b: 제 7 스위칭 소자
34a: 제 4 스위칭 소자 34b: 제 8 스위칭 소자
35a: 제 1 전류 계측부 35b: 제 2 전류 계측부1: Tape supply reel holding unit 2: Index table
3: Part feeder 4: Iron part
5: Finished tape holding unit 6: Top tape reel holding unit
7: stepping motor 8: coupling
9: encoder 10: stepping motor drive device
11: rotor 12: shaft
13A:
13a:
13b: B-
21: pulse generator 22: current control unit
31a: first switching
32a: second switching
33a: third switching
34a: fourth switching
35a: first
Claims (9)
상기 스테핑 모터를 기본 스텝 각만큼 구동하는 동안에, 상기 스테핑 모터의 상기 제 1 코일에 공급하는 제 1 전류를 변화시키며, 또한 상기 스테핑 모터의 상기 제 2 코일에 공급하는 제 2 전류를 변화시키는 전류 제어부
를 구비하는 스테핑 모터 구동 장치.A pulse generator for generating a pulse signal for driving control of a two-phase stepping motor having a first coil having an A phase and a second coil having a B phase,
While driving the stepping motor by a basic step angle, a current controller that changes a first current supplied to the first coil of the stepping motor and also changes a second current supplied to the second coil of the stepping motor
Stepping motor drive device comprising a.
상기 전류 제어부는, 상기 스테핑 모터를 상기 기본 스텝 각만큼 구동하는 동안에, 상기 제 1 및 제 2 전류 중의 한쪽을 플러스 방향으로 변화시키며, 또한 상기 제 1 및 제 2 전류 중의 다른 쪽을 마이너스 방향으로 변화시키는, 스테핑 모터 구동 장치.The method of claim 1,
The current controller changes one of the first and second currents in a positive direction while driving the stepping motor by the basic step angle, and changes the other of the first and second currents in a negative direction. Letting, stepping motor drive device.
상기 전류 제어부는,
상기 제 1 및 제 2 전류를 제 1 값으로 변화시키는 제 1 동작과,
상기 제 1 전류를 상기 제 1 값에서 제 2 값으로 마이너스 방향으로 변화시키고, 상기 제 2 전류를 상기 제 1 값에서 제 3 값으로 플러스 방향으로 변화시키는 제 2 동작과,
상기 제 1 및 제 2 전류를 제 4 값으로 변화시키는 제 3 동작과,
상기 제 1 전류를 상기 제 4 값에서 상기 제 2 값으로 마이너스 방향으로 변화시키고, 상기 제 2 전류를 상기 제 4 값에서 상기 제 3 값으로 플러스 방향으로 변화시키는 제 4 동작
을 차례대로 반복 실행하는 스테핑 모터 구동 장치.The method of claim 1,
The current control unit,
A first operation of changing the first and second currents to a first value,
A second operation of changing the first current from the first value to a second value in a negative direction and changing the second current from the first value to a third value in a positive direction,
A third operation of changing the first and second currents to a fourth value,
A fourth operation of changing the first current from the fourth value to the second value in a negative direction and changing the second current from the fourth value to the third value in a positive direction
Stepping motor drive device that repeatedly executes in sequence.
상기 제 1 값의 절대값 및 상기 제 4 값의 절대값은, 상기 제 2 값의 절대값 및 상기 제 3 값의 절대값보다 작은, 스테핑 모터 구동 장치.The method of claim 3,
The absolute value of the first value and the absolute value of the fourth value are smaller than the absolute value of the second value and the absolute value of the third value.
상기 전류 제어부는,
상기 제 1 전류를 플러스 방향으로 변화시키고, 상기 제 2 전류를 마이너스 방향으로 변화시키는 제 1 동작과,
상기 제 1 전류를 마이너스 방향으로 변화시키고, 상기 제 2 전류를 마이너스 방향으로 변화시키는 제 2 동작과,
상기 제 1 전류를 마이너스 방향으로 변화시키고, 상기 제 2 전류를 플러스 방향으로 변화시키는 제 3 동작과,
상기 제 1 전류를 플러스 방향으로 변화시키고, 상기 제 2 전류를 플러스 방향으로 변화시키는 제 4 동작
을 차례대로 반복 실행하는 스테핑 모터 구동 장치.The method of claim 1,
The current control unit,
A first operation of changing the first current in a positive direction and changing the second current in a negative direction,
A second operation of changing the first current in a negative direction and changing the second current in a negative direction,
A third operation of changing the first current in a negative direction and changing the second current in a positive direction,
A fourth operation of changing the first current in the positive direction and changing the second current in the positive direction
Stepping motor drive device that repeatedly executes in sequence.
상기 전류 제어부는,
상기 제 1 전류를 플러스 방향으로 변화시키고, 상기 제 2 전류를 마이너스 방향 및 플러스 방향으로 교대로 변화시키는 제 1 동작과,
상기 제 1 전류를 마이너스 방향으로 변화시키고, 상기 제 2 전류를 마이너스 방향으로 변화시키는 제 2 동작과,
상기 제 1 전류를 마이너스 방향으로 변화시키고, 상기 제 2 전류를 플러스 방향 및 마이너스 방향으로 교대로 변화시키는 제 3 동작과,
상기 제 1 전류를 플러스 방향으로 변화시키고, 상기 제 2 전류를 플러스 방향으로 변화시키는 제 4 동작
을 차례대로 반복 실행하는 스테핑 모터 구동 장치.The method of claim 1,
The current control unit,
A first operation of changing the first current in a positive direction and alternately changing the second current in a negative direction and a positive direction,
A second operation of changing the first current in a negative direction and changing the second current in a negative direction,
A third operation of changing the first current in a negative direction and alternately changing the second current in a positive direction and a negative direction,
A fourth operation of changing the first current in the positive direction and changing the second current in the positive direction
Stepping motor drive device that repeatedly executes in sequence.
상기 스테핑 모터는, 복수의 포켓이 소정 각도마다 마련된 인덱스 테이블에 접속되어 있고,
상기 전류 제어부는, 상기 스테핑 모터를 상기 기본 스텝 각의 2배만큼 구동함으로써 상기 인덱스 테이블을 1포켓분만큼 구동하는, 스테핑 모터 구동 장치.The method of claim 1,
The stepping motor is connected to an index table in which a plurality of pockets are provided at predetermined angles,
The current control unit drives the stepping motor twice the basic step angle to drive the index table by one pocket.
상기 스테핑 모터를 기본 스텝 각만큼 구동하는 동안에, 상기 스테핑 모터의 상기 제 1 코일에 공급하는 제 1 전류를 변화시키며, 또한 상기 스테핑 모터의 상기 제 2 코일에 공급하는 제 2 전류를 변화시키는 전류 제어 단계
를 구비하는 스테핑 모터 구동 방법.A pulse generation step of generating a pulse signal for driving control of a two-phase stepping motor having a first coil having an A phase and a second coil having a B phase,
Current control for changing a first current supplied to the first coil of the stepping motor and also changing a second current supplied to the second coil of the stepping motor while driving the stepping motor by a basic step angle step
Stepping motor driving method comprising a.
상기 전류 제어 단계에서는, 상기 스테핑 모터를 상기 기본 스텝 각만큼 구동하는 동안에, 상기 제 1 및 제 2 전류 중의 한쪽을 플러스 방향으로 변화시키며, 또한 상기 제 1 및 제 2 전류 중의 다른 쪽을 마이너스 방향으로 변화시키는, 스테핑 모터 구동 방법.
The method of claim 8,
In the current control step, while driving the stepping motor by the basic step angle, one of the first and second currents is changed in a positive direction, and the other of the first and second currents is changed in a negative direction. Changing, stepping motor driving method.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |