KR900007110B1 - 서어보 모우터에 있어서 토오크 제어방법 및 장치 - Google Patents

서어보 모우터에 있어서 토오크 제어방법 및 장치 Download PDF

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후아낙크 가부시끼가이샤
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Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]
서어보 모우터에 있어서의 토오크 제어방법 및 장치
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 1실시예의 트랜지스터 PWM 제어회로를 나타내는 블록도.
제2도는 제1도의 트랜지스터 PWM 제어회로를 포함한 서어보 모우터의 제어회로의 기본 회로도.
제3도는 종래의 토오크 제한을 행할 경우의 트랜지스터 PWM 제어회로의 블록도.
제4도는 압력 제어 피드 백 회로의 블록도.
제5도는 압력 제어 피드 백 회로의 설명도이다.
[발명의 상세한 설명]
(기술 분야)
본 발명은 서어보 모우터로 구동되는 부하에 실제로 가하여지는 구동력을 직접적으로 제어하도록 한 서어보 모우터의 토오크 제어방법 및 그의 장치에 관한 것으로, 특히 서어보 모우터로 구동되는 사출 성형기에서의 보압 제어, 로보트 제어 등에 있어서 부하에 가해지는 구동력을 피드 백 제어하는 이런 종류의 제어에 관한 것이다.
(배경 기술)
서어보 모우터를 사용하여 부하에 가해지는 구동력을 제어할 경우, 종래에는 토오크 제한을 가하여 서어보 모우터의 출력 토오크를 제어하여, 부하에 가하여지는 힘을 제어하고 있었다. 그러나 모우터 출력은 일반적으로는 전동 기구를 통하여 부하에 가해지므로, 부하에 실제로 가하여지는 구동력은 모우터 출력을 제어하는 종래방법에 의하면 간접적으로 제어되는 데 지나지 않고 후술하는 폐단이 생긴다.
제2도는 영구자석 동기 전동기를 사용한 서어보 모우터를 제어하기 위한 종래 공지의 제어회로의 기본회로 블륵도이며, 참고부호 E는 3상 전원이고, 3은 정류회로이고, 4는 트랜지스터 인버어터이고, 1은 트랜지스터 PWM 제어회로이고, M은 영구자석 동기 전동기이고, 2는 영구자석 동기 전동기(M)의 회전자의 위치를 검출하기 위한 펄스 인코우더 등의 회전자 위치검출기이다.
트랜지스터 PWM 제어회로(1)는 회전자 위치검출기(2)로 검출한 회전자 위치(S)로부터 얻은 회전자의 현재 속도(Vs)와 제어장치로부터의 속도 지령치(Vo)를 비교하고, 트랜지스터 인버어터(4)의 각 트랜지스터(TA∼TF)를 온, 오프시켜서 영구자석 동기 전동기(M)의 U, V, W상의 권선의 전류를 제어하여 전동기(M)의 회전속도를 제어하는 것이다. 그리하여 이 전동기(M)의 출력 토오크를 제어할 경우, 이 트랜지스터 PWM 제어회로(1)는 제3도에 표시한 바와 같이 구성된다.
즉, 제3도에 있어서, 참고부호 5는 회전자 위치 검출 출력(S)에 의거하여 현재 회전자 속도를 나타내는 전압(Vs)을 출력하는 신호 처리 회로이고, 6 및 7은 U, V, W상의 합성 전류의 위상과 회전자가 발생하는 계자 주자속의 위상과를 직교시키기 위하여 출력할 U상, W상의 1군의 지령치를 각각 회전자 위치마다 대응시켜서 기억한 ROM이고, 8은 차동증폭기로서, 속도 지령을 나타내는 전압(Vo과 신호 처리 회로(5)로부터의 현재의 속도를 나타내는 전압(Vs)과의 차를 증폭하여 출력하는 것이다. 참고부호 9는 주파수가 크면 게인을 떨어뜨리고 주파수가 작으면 게인을 높이는 주파수 특성을 갖는 필터로서, 이 필터의 제너 다이오우드(ZD1)로 피이크 전압을 클램프하고 있다.
참고부호 50은 도시하지 않은 수치제어장치 등으로부터 공급되고 또한 부하에 가해지는 구동력의 값을 설정하기 위한 토오크 제한 지령(PL)을 디지탈 신호로부터 아날로그 신호로 바꾸는 D/A 변환기이고, 52는증폭기(51)에의 입력 Vr, 환언하면 필터(9)로부터의 속도 지령(Vo)과 현재의 속도 Vs와의 오차에 대응하는 전압 Vr이 D/A 변환기(50)로부터의 아날로그 신호화된 토오크 제한지령 PV에 따른 소정 전압 +Vc, -Vc 이상으로 되면 전압 Vr을 이 전압 +Vc, -Vc에 클램프하는 클램프 회로이다.
참고부호 10,11은 멀티 플라잉 디지탈, 아날로그 콘버어터로서, 증폭기(51)로부터 출력되는 전압 VE와 ROM(6)으로부터 출력되는 U상의 지령치를, 또, 전압 VE와 ROM(7)로부터의 W상의 지령치를 각각 걸어 합쳐서 U상, W상의 상 전류 지령 RTC, TTC를 만드는 것이다. 또, 참고부호 l2는 상기 U상, W상의 상전류 지령 RTC, TTC를 가산하여 U상, W상으로부터 120도 위상이 어긋난 V상의 전류 지령 STC를 만드는 가산기이고, 13,14는 동기 전동기(M)의 U상, W상의 전기자 권선에 흐르는 전류 Iu, Iw를 검출하는 검출기이고, 15는 상기 U상, W상 전류 검출기(13,14)로 검출한 U상, W상의 상전류 IR,IT를 가산하여 V상의 상전류 IS를 산출하는 가산기이고, 16,17,l8은 U상, V상, W상의 전기자 권선에 흘려야 할 전류치를 나타내는 전류 지령 전압을 출력하기 위한 회로로서, 입력신호가 다를 뿐이고, 구성은 동일한 구성이다. 즉, 회로(16)는 U상으로서 상전류 지령 RTC과 현재의 U상의 검출 전류 IR와의 차를 증폭하는 작동증폭기(19)와 이 작동증폭기(19)의 출력의 기준 반송파의 주파수 성분만을 통과시키기 위한 저역 통과 필터 회로(20)로 구성되어 있고, 다른 회로(17,18)도 각각 V상, W상의 전류 지령 STC, TTC 및 현재의 전류치IS, IT를 각각 입력하는 점에서 상이할 뿐이고, 구성은 회로(16)와 동일하다. CKA고부호 21은 PWM 신호처리회로 및 트랜지스터 베이스 구동 앰프로 이루어진 회로(이하, PWM 신호처리회로라고 말한다)이며, 상기회로(16,17,18)로부터의 신호와 기준 반송파 VA와를 비교하여, 트랜지스터 인버어터(4)의 각 트랜지스터(TA∼TF)를 온, 오프시키는 PWM 신호 PA∼PF를 출력하는 것이다.
상기한 바와 같은 구성에 의해, 영구자석 동기 전동기(M)는 다음과 같이 제어된다. 먼저 회전자 위치 검출기(2)로부터의 회전자 위치신호 S를 입력하는 신호처리회로(5)로부터 출력되는 현재의 속도 Vs와 속도지령 Vo과의 오차는 차동증폭기(8)에 의해 증폭되고, 필터(9)를 통하여 전압 Vr으로서 출력된다. 그리하여 이 전압 Vr이 클램프회로(52)에서 설정된 클램프 전압 +Vc 및 -Vc를 초과하고 있지 않으면 이 전압 Vr은 증폭기(51)로부터 그대로 출력(VE)되고 또 클램프 전압 +Vc,-Vc를 초과하고 있으면 이 클램프 전압 +Vc,-Vc가 증폭기(51)의 출력 전압 VE(=+Vc 또는 -Vc)로서 출력되고, 멀티 플라잉 디지탈 아날로그 콘버어터(10,11)에 입력된다. 한편 U상, W상의 ROM(6,7)은 신호 처리 회로(5)로부터의 현재 회전자 위치에 대응하는 애드레스 신호를 받아서 그 회전자 위치에 대응하는 U상, W상에 대한 지령치를 멀티 플라잉 디지탈. 아날로그 콘버어터(10,11)에 출력한다. 이 멀티 플라잉 디지탈 아날로그 콘버어터(10,11)는 상기 오차 신호 VE와 ROM(6,7)로부터의 지령치를 각각 승산하고 U상, W상의 상전류 지령 RTC,TTC를 각각 출력하고, 또, 가산기(12)에 의해 U상, W상의 상전류 지령 RTC, TTC를 가산하여 V상의 상전류 지령 STC를 출력한다. 그리하여 U상, W상 전류 검출기(13,14) 및 가산기(15)로 검출한 현재의 U,V,W상의 각 상전류치 IR, IS, IT와 상기 각 상의 전류 지령 RTC, STC, TTC와의 각각의 차를 회로(16,17,18)의 차동증폭기(19)로 증폭하여 필터 회로(20)로 필터링하여, 각 상의 지령 전류치에 대응하는 전압을 PWM 신호 처리 회로(21)에 출력한다. 이 회로(21)에 있어서, 이 전압과 기준 반송파 VA와를 비교하여, 트랜지스터 베이스 구동 앰프를 통하여 PWM 신호 PA∼PF를 트랜지스터 인버어터(4)에 출력하고 이 트랜지스터 인버어터의 트랜지스터 TA∼TF를 온, 오프시켜서 영구자석 동기 전동기(M)의 속도 제어를 하는 것이다.
그런데, 이상과 같이 속도 제어되는 영구자석 동기 전동기(M)에 의해서 예컨대 도시하지 않은 사출 성형기의 사출 기구를 구동하여, 스크루에 의해 수지를 사출하고, 그 후 보압을 행하게 하는 경우, 종래는 보압의 압력을 이 전동기(M)의 출력 토오크, 즉 이 전동기의 구동 전류를 제어함으로써 제어하고 있었다. 이경우 수치 제어장치 등의 제어장치로부터 보압에 필요한 토오크 제한 지령(PL)을 출력하면, 상술한 바와같이, 이 지령(PL)이 D/A 변환기(50)에서 아날로그 신호로 변환되고, 또 클램프 회로(52)에서 토오크 제한 지령(PL)에 대응하는 클랭프 전압 +Vc,-Vc가 설정된다. 그리하여 사출이 끝나면, 사출 기구의 스크루의 이동은 정지되고, 전동기(M)의 회전은 거의 정지되므로, 현재의 속도를 나타내는 전압(Vs)과 속도지령의 전압(Vo)의 차는 콘 값으로 된다. 이 결과, 필터(9)로부터의 출력 전압 Vr은 상기 설정 클램프 전압 +VC,-VC를 초과한 값으로 되기 때문에, 설정 클램프 전압 +VC,-VC에 따른 값의 전압 VE이 증폭기(51)로부터 멀티 플라잉 디지탈. 아날로그 콘버어터(10,11)에 출력된다. 그 결과, 이 멀티플라잉 디지탈. 아날로그 콘버어터(10,11)로부터 출력되는 U상, W상 및 가산기 (l2)로부터의 V상의 상전류 지령 RTC, TTC, STC는 각각 설정 클램프 전압 +Vc,-Vc에 따른 값으로 되고, 전동기(M)의 출력 토오크는 토오크 제한 지령(PL)에 의해서 설정된 토오크를 출력하게 된다. 그리하여 이 토오크 제한 지령(PL)의 값을 바꾸므로써 전동기(M)의 출력 로오크를 가변 제어할 수 있으므로 상기 사출 성형기의 보압 제어의 경우 이 토오크 제한 지령(PL)을 다단 설정함으로써 보압 압력을 여러단계에 걸쳐 가변 제어하고 있었다.
그러나 이 종래의 제어는 개방 루우프 방식으로서 토오크 제한을 행함으로써 부하에 토오크 제한에 대응하는 구동력이 가하여졌다고 상정하고 있었던 것에 지나지 않았다. 즉 서어보 모우터의 모우터 측으로부터 출력되는 토오크는 전동 기구 등을 통하여 부하 예컨대 사출/보압용 스크루에 구동력으로서 가하여지는 것이며 여러가지의 외란, 예컨대 전동기구 등의 마찰이나 스프링이나 보올 나사의 휘는 것 등에 기인하여 부하에 실제로 가해지는 힘을 토오크 제한으로 설정한 값과는 반드시 일치하지 않았다. 예컨대 상기 예와 같이 서어보 모우터로 구동되는 사출 성형기에 있어서 보압시에 토오크 제한을 행하여 보압 제어를 하면 수지에 가하려 하는 설정 보압과 수지에 실제로 가해지는 보압과는 상술한 바와 같은 전동기구 등의 마찰 등에의해 오차를 생기게 하는 일이 많다.
[발명의 개시]
본 발명의 목적은 서어보 모우터의 토오그를 전동 기구를 통아여 부하에 가할 경우 부하에 실제로 가하여지는 구동력을 직접적으로 제어할 수 있도록 하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 토오크 제한 수단에 의해서 서어보 모우터의 출력 토오크를 제한하여 토오크 제어를 행하도록 한 서어보 모우터의 토오크 제어방법 및 그 장치에 있어서, 상기 서어보 모우터로부터 전동 기구를 통하여 부하에 가해진 구동력을 검출하고, 이 검출한 값과 이 부하에 가해야 할 구동력의 설정치를 비교하고, 그 차에 의해서 상기 토오크 제한수단을 구동하고, 상기 서어보 모우터의 구동 전류를 제어한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 서어보 모우터로 구동되는 부하에 실제로 가해지는 구동력을 검출하고, 이 구동력이 목표치로 되도록 토오크 제한 수단을 통하여 피드 백 제어하도록 하였기 때문에 서어브 모우터로부터 전동 기구를 통하여 부하를 구동할 경우, 전동 기구의 마찰이나, 스프링, 보올 나사의 이완 등에 의해서 서어보 모우터의 출력 토오크와 부하가 받을 구동력과의 사이의 대응관계에 변화가 생겨도 부하가 실제로 받을 구동력을 피드 백하여 실제의 구동력이 설정치로 되도록 토오크 제한 수단을 작동시켜서 이러한 변화를 자동적으로 보상하는 것으로, 이 구동력을 정확히 설정치로 제어할 수가 있다.
(발명의 최선 실시형태)
제1도는 본 발명의 1실시예의 트랜지스터 PWM 제어회로(1')이며, 제2도에서 나타낸 기본 회로도에 있어서의 트랜지스터 PWM 제어회로(1)로서 사용하는 것이다. 제3도에서 나타낸 종래의 토오크 제한을 행하는 트랜지스터 PWM 제어회로(1)에 비하여 제1도의 회로(1')가 상위하는 점은 제3도에 있어서의 클램프 회로(52) 대신에 압력 제어 피드 백 회로(53)를 사용하는 점이다. 제4도에 이 압력 제어 피드 백 회로(53)의 블록도는, 그리고 제5도에 그의 상세한 회로도를 나타냈다.
제1도, 제4도, 제5도에 있어서, PST는 전동기(M)에 의해 부하에 실제로 가해지고 있는 구동력을 후술하는 피드 백 제어 루우프에 의해 제어하느냐 안하느냐의 질환 지령 신호이며, 이 신호에 따라 아날로그 스위치(ASW)가 절환되는 것이다. 또 PV는 제어장치로부터 공급되는 부하에 가해져야 할 구동력에 대응하는 구동력 지령(PL')을 제1도에 나타낸 D/A 변환기(50)로 아날로그 신호로 변환하여 얻은 구동력 지령전압(≤0)이다. 또 PH는 부하에 설치된 압력 검출기(도시하지 않음) 등으로부터 공급되는 부하에 실제로 가해지는 구동력 즉 압력을 나타내는 검출 부하 압력 전압이다.
제4도에 있어서, 54는 비교회로이며, D/A 변환기(50)로부더의 구동력 지령 전압(PV)과 압력 검출기로부터의 피드 백 신호(PH)를 비교하여, 그 차를 출력하는 것이다. 55는 증폭 보상 회로이며, 비교 회로(54)로부터의 출력을 압력 피드 백의 게인을 정하는 볼륨 RV1를 통하여 입력하고, 그것을 증폭하여 출력하는 것이다. ASW는 상술한 바와 같이, 부하에 가해지는 힘의 피드 백 제어를 행하느냐 안하느냐 절환지령 신호(PST)에 의해 절환하는 아날로그 스위치이고, 56은 양극성의 클램프 회로이며, 이 클램프 회로(56)에 입력되는 전압에 따라서 +Vc,-Vc의 클램프 전압을 증폭기(51)(제1도 참조)에 출력하고, 필터(9)로부터의 출력 Vr을 이 클램프 전압 +Vc,-Vc에 클램프하는 것이다. 또한 RV2는 압력 검출기로부터의 검출신호를 보정하기 위한 볼륨이다.
천동기(M)로 사출 성형기의 사출 기구를 구동하여 보압 제어를 행하는 경우를 예로 들어 이하 본 발명의 제어회로의 작동을 설명한다.
사출시에 있어서는 토오크 제한은 행하지 않으며, 바꿔 말하면, 제어장치로부터의 구동력 지령(PL')은최대의 값으로 설정되고, D/A 변환기(50)의 출력(PV)으로부터는 최대의 전압(예컨대 -10V)이 출력되고 있다. 그리고 압력 피드 백을 행하지 않기 때문에 절환 지령 신호(PST)는 출력되어 있지 않으며, 아날로그 스위치(ASW)는 제4도에 표시한 상대로 되어 있으며, 구동력 지령 전압(PV)이 그대로 클램프 회로 (53)에 입력되고. 클램프 회로(53)로부터는 최대의 전압 +Vc,-Vc가 출력되고 있다. 그 결과, 상술한바와 같이, 속도 지령의 전압(Vo)과 현재의 속도를 나타내는 전압(Vs)과의 차가 차동증폭기(8), 필터(9)를 통하여 출력되고, 이 전압(Vr)은 클램프 회로(56)에 의해서 제한됨이 없이 증폭기(51)를 통하여 멀티플라잉 디지탈. 아날로그 콘버어터(l0,11)에 입력되게 된다. 즉, 토오크 제한은 행해지지 않고 속도 제어만이 행해져서 전동기(M)는 구동되고, 사출 제어가 행해지게 된다.
다음에 사출이 종료하여 보압 단계로 되면 제어 장치로부터 절환 지령 신호(PST)가 출력되고, 아날로그스위치(ASW)는 절환되고, 스위치(SW1)가 오프되고, 스위치(SW2)가 온으로 된다. 한편 제어 장치로부터 제1단에 있어서의 보압에 대응하는 구동력 지령(이하,보압 지령이라고 말한다) PL'이 출력되고, 그것에 대응하는 전압(PV)이 D/A 변환기(50)로부터 비교회로(54)에 입력되고, 이 전압(PV)과 금형 내에 설치된압력 검출기(도시하지 않음) 등으로부터의 검출 신호인 부하 압력 전압 PH(≥0)가 비교되고, 그 차가 볼륨(RV1)을 통하여 증폭 보상 회로(55)에 출력된다. 이어서, 이 증폭 보상 회로(55)의 출력은 아날로그 스위치(ASW)의 스위치(SW2)를 통하여 클램프 회로(56)에 입력되고, 클램프 회로(56)로부터는 상기 보압지령 전압(PV)과 압력 검출기로부터의 부하 압력 전압(PH)과의 차에 따라 클램프 전압 +Vc,-Vc이 출력되게 된다.
그런데 보압시에는 도시하지 않은 사출 기구의 스크루의 이동은 거의 정지되고, 전동기(M)도 정지되고있다. 그러나, 속도 지령(Vo)은 출력되어 있기 때문에 필터(9)로부터 출력되는 전압(Vr)은 제너 다이오우드(ZD1)의 설정치로 결정되고, 따라서 전동기(M)로 하여금 이 전동기의 최대 구동력을 발생시키는 전압(Vr)이 필터(9)로부터 출력되고 있다. 그 때문에 증폭기(51)의 입력은 클램프 회로(56)의 클램프 전압 +Vc 또는 -Vc에 클램프되고, 이 클램프 전압 +Vc,-Vc에 따른 전압(VE)이 멀티 플라잉 디지탈. 아날로그 콘버어터(10,11)에 출력된다. 그 결과, 전동기(M)의 출력 토오크는 클램프 전압 +Vc,-Vc, 환언하면, 보압 지령(PL')의 값에 의해서 제어되게 된다.
그래서 보압 지령(PL')에 의한 전압(PV)과 압력 검출기로부터의 부하 압력 전압(PH)과의 차가 크면 증폭 보상 회로(55)의 출력은 커지고, 클램프 회로(56)에 입력되는 전압은 커지기 때문에 클램프 전압 +Vc,-Vc는 증가하고, 이것에 의해 멀티 플라잉 디지탈. 아날로그 콘버어더(10,11) 및 가산기(12)로부터 출력되는 각 상의 상 전류 지령 RTC, TTC, STC는 증대하고, 전동기(M)의 출력 토오크는 증대한다. 한편, 압력 검출기로부터의 검출 신호의 부하 압력(PH)이 증대하고, 지령 전압(PV)과의 차가 작아지면 증폭 보상 회로(55)의 출력은 감소하고, 클램프 회로(56)의 출력 +Vc,-Vc도 감소하여, 전동기(M)의 출력 토오크는 감소한다. 그 결과, 지령 전압(PV)과 압력 검출기로부터의 부하 압력 전압(PH)과의 차가 일정치로 된 상태에서 안정된다. 이것은 부하인 금형 내의 수지 압력이 제어 장치로부터 송출한 보압 지령 즉 목표 보압 압력에 달하였을 때 안정되는 것을 의미하고, 전동기(M)로부터 토오크가 전동 장치의 마찰이나 스프링, 보올 나사의 이완 등에 의해서 흡수되었다고 하더라도 금형 내 압력과 지령의 보압 압력을 직접 비교하여 금형 내 압력이 설정 압력으로 되도록 피드 백 제어되기 때문에 종래와 같은 오차는 생기지 않는다. 또 보압은 여러 단계에 걸쳐서 절환할 수 있으나, 보압 지령(PL') 더 나아가서는 지령 전압(PV)을 절환함으로써 보압 압력을 각 보압 단계에 있어서의 설정 보압으로 자동적으로 절환할 수가 있다.
제5도는 이 압력 제어 피드 백 회로(53)의 구체적 회로도를 나타내는 것으로, 비교 회로(54)는 연산증폭기(IC3)로 구성되고, 증폭 보상 회로(55)는 연산증폭기(IC4), 출력을 일정 전압으로 클램프 하기 위한 제너 다이오우드(ZD2), 압력 피드 백의 안정성을 도모하기 위한 콘덴서(C1) 및 저항(R1∼R3) 등으로 구성되고 있다. 아날로그 스위치(ASW)는 3개의 스위치(SW1∼SW3)를 가졌으며, I는 인버어터이며, 스위치(SVV1)와 스위치(SW3)는 연동하여 서로 동일한 온, 오프동작을 행하고, 스위치(SW2)는 스위치(SW1,SW3)와는 반대의 온, 오프동작을 행한다. 즉, 절환 지령(PST)이 TTL 논리 레벨로 L 레벨일 때는 스위치(SW1,SW3)가 온하고, 스위치(SW2)는 오프이다. 또 H 레벨로 되면 반대로 스위치(SW1,SW3)가 오프로 되고, 스위치(SW2)가 온으로 된다. 클램프 회로(46)는 2개의 연산증폭기(IC1,IC2), 다이오우드(Dl,D2) 등으로 구성되고, 연산증폭기(IC1)로 증폭기를 구성하고, 연산증폭기(IC2)로 부호 변환기를 구성하고 있으며, 연산증폭기(IC1)에 입력된 부의 전압(보압 지령 전압 PV 및 증폭 보상 회로(55)의 출력전압은 각각 부의 전압이다)은 연산증폭기(IC1)에 의해 증폭되어 정의 전압으로서 출력되고, 이겻이 정의 클램프 전압 +Vc로 된다. 또 부호 변환기로서의 연산증폭기(IC2)는 이 전압 +Vc를 부의 전압 -Vc으로 변환하여 부의 클램프 전압 -Vc을 발생시킨다. 그리하여 필터(9)의 출력(Vr)(제1도 참조)이 정의 클램프 전압 +Vc 이상으로 되면 다이오우드(D1)가 도통하여 증폭기(51)의 입력은 클램프 전압 +Vc 이상으로는 되지 않는다. 마찬가지로 필터(9)의 출력(Vr)이 부의 클램프 전압 -Vc 이하로 되면 다이오우드(D2)가 도통되고, 증폭기(51)의 입력은 부의 클램프 전압 -Vc 이하로는 되지 않는다.
또한 저항(R4,R5), 콘덴서(C2)는 적분 회로를 구성하고, 전압(PV)의 변화(스텝 전압)를 완화시키는 것이다. 또 아날로그 스위치(ASW)의 스위치(SW3)는 이 스위치(SW3)가 온 일때에 콘덴서(C1)를 단락하고, 콘덴서(C1)의 전하를 방전시키기 위한 스위치이다.
여기서, 이 회로의 동작을 설명하면 압력 피드 백 제어를 행하지 않을 때는 절환 신호(PST)는 L 레벨로 제5도에 표시한 바와 같이 아날로그 스위치(ASW)의 스위치(SW1,SW3)는 온이 되고, 스위치(SW2)는 오프이다. 그 때문에 클램프 회로(56)에는 보압 지령 전압(PV)이 입력되어 있다. 한편 압력 피드 백 제어를 행할 때 즉 보압 제어를 행할 때는 절환 신호(PST)는 H 레벨로 되고, 스위치(SW2)를 온하고, 스위치(SW1,SW3)를 오프로 하고, 보압 압력 지령 전압 PV(＜0)이 비교기(54)의 연산증폭기(IC3)에 입력되면 압력 검출기로부터의 볼륨(RV2)으로 보정된 전압 PH(＞0)과 비교되고, 그 차가 출력되고, 증폭도를 결정하는 볼륨(RV1)을 통하여 연산증폭기(IC4)에 입력된다. 압력 피드 백 제어 동작 개시 직후는 압력 검출기로부터의 검출 압력은 정해지지 않아 불안정하며, 또 보압 지령 전압(PV)이 변화하였을 때의 과도적인 상태에 있어서는 콘덴서(C1)가 단시간 단락된 상태로 되고, 연산증폭기(IC4)의 게인은 -R2/R1에서 정해지는 낮은 게인의 반전 증폭기로 된다. 그리하여 콘덴서(C1)의 충전이 끝나면 연산증폭기(lC4)의 게인은 -(R2+R3)/R1로 되어 높은 게인으로 된다. 즉, 연산증폭기(IC4)에 입력되는 전압이 변동하는 과도적인 상태일 때는 게인을 낮추고, 안정됨에 따라 게인을 올리고, 클램프 전압 +Vc,-Vc을 서서히 변화시켜 압력 피드 백 제어의 안정성을 높이고 있다.
또한 상기 실시예에서는 사출 기구의 구동원으로 서어보 모우터를 사용한 사출 성형기에 있어서의 보압제어에 본 발명의 토오크 제어방법을 적용한 예를 설명하였으나 본 발명은 이와같은 사출 성형기의 보압 제어, 이외의 각종 제어에 있어서도 부하에 실제로 가해지는 힘을 검출하여 부하에 가해지는 힘의 제어를 행할 수가 있는 것이다.
또 상기 실시예에서는 동기 전동기를 사용한 교류 서어보 모우터의 토오크 제어의 예를 설명하였으나 직류 서어보 모우터에 있어서도 본 발명은 동일하게 실시할 수 있는 것이다.

Claims (7)

  1. 서어보 모우터의 구동 전류를 토오크 제한 수단에 의해서 제한된 값 이하로 제어함으로써 이 서어보모우터의 출력 토오크를 제어하는 방법에 있어서, 상기 서어보 모우터로부터 전동 기구를 통하여 부하에 실제로 가해진 구동력을 검출하고, 이 구동력의 검출치와 이 부하에 가해야 할 구동력의 설정치를 비교하고, 그 차에 따라서 상기 토오크 제한 수단을 구동하고, 상기 서어보 모우터의 구동 전류를 제어함으로써, 상기부하에 실제로 가해지는 구동력을 상기 설정치에 피드 백 제어하도록 한 서어보 모우터에 있어서의 토오크제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동력의 검출치와 상기 설정치와의 차가 변동하고 있을 때는 상기 피드 백 제어상의 게인을 저하시키고, 상기 차가 안정된 상태에서는 상기 게인을 증대시키고, 이로써 안정된 피드 백 제어를 행하도록 한 서어보 모우터에 있어서의 토오크 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서어보 모우터를 사출 성형기의 사출 기구의 구동원에 사용하고, 보압시에는 수지에 가해지는 압력을 검출하고, 이 검출한 압력과 목표로 하는 설정 압력과의 차에 따라서 상기 토오크 제한 수단을 구동하고, 보압 제어를 행하도록 한 서어보 모우터에 있어서의 토오크 제어 방법
  4. 전동 기구를 통하여 부하에 구동관계로 연결된 서어보 모우터의 실제 회전 위치를 나타내는 신호를 입력하여 실제 속도 신호 및 이 실제 회전 위치에 따른 구동 전류 지령 신호를 출력하는 신호 처리 회로 수단과, 이 신호 처리 회로 수단으로부터의 실제 속도 신호와 속도 지령 신호와의 차를 출력하는 비교 수단과, 상기 신호 처리 회로 수단으로부터의 구동 전류 지령 신호를 상기 비교 수단의 출력에 의해 보상하는 보상수단과, 상기 비교 수단으로부터의 출력을 부하에 가해야 할 구동력을 나타내는 구동력 지령 신호와 부하에 실제로 가해진 구동력을 나타내는 구동력 피드 백 신호와의 차에 따른 소정치로 클램프하는 클램프 수단을 가진 피드 백 회로 수단과, 상기 보상 수단에 의해 보상된 구동 전류 지령 신호와 검출 구동 전루에 따라 상기 서어보 모우터를 구동하기 위한 구동 수단을 구비한 서어보 모우터의 토오크 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 피드 백 회로 수단은 상기 구동력 지령 신호와 상기 구동력 피드 백 신호를 비교하여 이 비교 결과에 따른 출력을 발생시키는 제2의 비교 수단과, 이 제2의 비교 수단으로부터의 출력을 증폭하여 상기 클램프 수단에 공급하는 증폭 회로 수단을 포함하는 서어보 모우터의 토오크 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 피드 백 회로 수단은 상기 클램프 수단을 상기 비교 회로의 입력측 및 상기 증폭 보상 회로 수단의 출력측의 어느 하나에 선택적으로 접속하기 위한 절환 스위치 수단을 포함하는 서어보모우더의 토오크 제어 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 피드 백 회로 수단의 상기 증폭 회로 수단은 연산증폭기와, 이 연산증폭기의 개인을 결정하는 복수의 저항과 상기 구동력 지령 신호가 변화하는 과도 상태에 있어서 충전 동작하여 상기저항의 적어도 하나의 양단을 단락시켜서 상기 연산 증폭기의 게인을 감소시키는 콘덴서를 포함하는 서어보모우터의 토오크 제어 장치.
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