CH691017A5

CH691017A5 - Procédé de commande d'un moteur pas-à-pas et dispositif pour sa mise en oeuvre.

Info

Publication number: CH691017A5
Application number: CH02519/96A
Authority: CH
Inventors: Thomas Wegmann; Jean-Luc Passello
Original assignee: Olivetti Lexikon Spa
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 2001-03-30
Also published as: DE69737902D1; JP4030161B2; DE69737902T2; EP0837554A2; US5915861A; EP0837554B1; EP0837554A3; JPH10262396A

Description


  
 



  La présente invention concerne un procédé de commande d'un moteur pas-à-pas pour imprimantes comprenant la génération de trains d'impulsions digitales constitués de premières impulsions représentant une simulation d'ondes sinusoïdales, ces premières impulsions étant appliquées aux phases du moteur pour entraîner en rotation ce dernier. 



  Elle concerne également un dispositif pour la mise en Öuvre du procédé. 



  Dans le domaine des imprimantes matricielles à impression sérielle, une tête d'impression matricielle est déplacée dans un mouvement de va-et-vient transversalement au sens d'avancement du papier, afin de marquer les points constituant l'image à imprimer. L'avancement du papier entre les passages de la tête, de même que le déplacement du chariot portant la tête d'impression est souvent réalisé par des moteurs pas-à-pas. On constate qu'en utilisant les moteurs pas-à-pas, les positions d'arrêt sur un pas entier étant en général relativement précises et d'une bonne reproductibilité, l'arrêt sur un demi pas ne correspond pas exactement à la position théorique des pôles du moteur ou à leur position médiane pour le demi pas. Ainsi l'impression obtenue est irrégulière, par exemple les espacements entre les lignes horizontales sont alternativement plus larges et plus fins. 



  La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et elle est caractérisée à cet effet par le fait que l'on envoie, lors d'une commande d'arrêt du mo teur au moins pendant le dernier déplacement du moteur amenant à la position d'arrêt sur un nombre pair et/ou impair de demi pas du moteur, des secondes impulsions dont la valeur est programmée de façon à assurer une position d'arrêt exacte, telle que toutes les positions d'arrêt soient décalées entre elles d'un nombre entier de demi pas. 



  Par ces caractéristiques, on obtient une impression très précise avec des espacements verticaux et/ou horizontaux très réguliers et correspondant exactement à la position désirée. L'invention permet de doubler la résolution sans perte de précision et de vitesse. 



  Avantageusement, on enregistre les valeurs pour les premières impulsions correspondant aux valeurs d'un quart de période sinusoïdale et pour les secondes impulsions correspondant à l'arrêt sur un demi pas soit pair soit impair dans un jeu de registres ou mémoires programmables. 



  Ceci permet une correction d'arrêt aisée selon le type d'imprimante et la machine utilisée et une commande rapide du déplacement et de l'arrêt sur demi pas pair et/ou impair. Le fait d'utiliser des registres permet de moduler aisément l'amplitude des trains d'impulsions. 



  Selon un mode d'exécution préféré, on utilise deux trains de premières impulsions décalées d'un quart de période appliqué à deux phases d'un moteur pas-à-pas, les valeurs de ces premières impulsions étant réparties en n niveaux pour un quart de période sinusoïdale correspondant à un pas moteur, ces valeurs de premières impulsions étant adressées dans un jeu de n registres programmables pour un pilotage du moteur à n micropas par quart de période, n  étant un nombre entier pair, et le pilotage du moteur étant effectué de manière à ce que le niveau maximum soit appliqué pendant deux micropas successifs à l'une des phases du moteur, tandis que le niveau de l'autre phase change de signe entre les deux micropas successifs. 



  Par ces caractéristiques, on obtient un pilotage aisé, rapide, précis et d'un prix de revient faible. Un seul jeu de n registres suffit pour générer tous les niveaux des trains d'impulsions pour les deux phases moteur. La modification des niveaux des impulsions pour effectuer une correction du pas d'arrêt est rendue possible pour chaque phase A et B du moteur, étant donné qu'à aucun moment les mêmes registres sont utilisés simultanément. 



  Favorablement les valeurs des secondes impulsions sont ajustées en observant et/ou en mesurant des épreuves imprimées et modifiant leurs valeurs de façon que toutes les positions d'arrêt soient décalées régulièrement entre elles d'un nombre entier de demi pas. 



  L'ajustage très précis de l'imprimante peut ainsi être obtenu très facilement en usine ou même par l'utilisateur qui pourra effectuer lui-même des corrections suite à un dérèglement de l'imprimante dû au transport, etc. 



  L'invention concerne également un dispositif pour la mise en Öuvre du procédé et est caractérisée à cet effet par le fait que le dispositif comprend une unité de commande électronique comportant des organes de pilotage agencés de façon à fournir à des registres soit des valeurs de premières impulsions représentant une simulation d'onde sinusoïdale, soit lors d'une commande d'arrêt au moins pendant le dernier déplacement du moteur amenant à  la position d'arrêt sur un nombre impair et/ou pair de demi pas du moteur, des secondes impulsions dont la valeur est programmée de façon à assurer une position d'arrêt exacte telle que toute les positions d'arrêt soient décalées entre elles d'un nombre entier de demi pas, lesdits registres étant reliés à des moyens d'actionnement du moteur. 



  Ces caractéristiques permettent d'obtenir une commande d'imprimante précise, rapide, d'un prix de revient modéré et permettant un réglage aisé et peu compliqué de l'impression. 



  Favorablement, les moyens d'actionnement comportent pour chacune des deux phases du moteur pas-à-pas un modulateur à longueurs d'impulsions variables dont les signaux sont convertis en tensions de référence appliquées à un amplificateur en H basé sur le principe hacheur d'une phase moteur, les organes de pilotage étant agencés de façon à fournir les informations relatives à la polarité desdites premières ou secondes impulsions à l'amplificateur en H. 



  La commande du moteur pas-à-pas est ainsi obtenue de façon particulièrement pratique et fiable. 



  De façon générale, la commande digitale permet une adaptation aisée des niveaux des impulsions de commande sur les phases du moteur pour amener son rotor dans une position définie. La commande pseudo-sinusoïdale revendiquée autorise une vitesse de déplacement élevée pour un nombre de pôles donnés. L'exactitude de la position d'arrêt sur pas et demi pas donne la possibilité de doubler la résolution sans réduire la vitesse des déplacements. La  commande pseudo-sinusoïdale assure une rotation relativement silencieuse. La commande digitale permet de réduire la puissance absorbée. 



  D'autres avantages ressortent des caractéristiques exprimées dans les revendications dépendantes et de la description exposant ci-après l'invention plus en détail à l'aide des dessins qui représentent schématiquement et à titre d'exemple un mode d'exécution et des variantes. 
 
   Les fig. 1 et 2 représentent les trains d'impulsions pour un pilotage en quart de pas et en demi pas. 
   La fig. 3 est un schéma bloc d'un dispositif pour la mise en Öuvre du procédé de commande. 
   La fig. 4 représente un circuit électrique d'un détail du schéma bloc de la fig. 3. 
   Les tableaux 1A et 1B des fig. 5A et 5B résument les valeurs numériques pour les commandes en quart de pas suivant un premier, respectivement second sens. 
 



  L'utilisation du sinus-cosinus comme forme d'onde de pilotage est une manière très appropriée pour les moteurs pas-à-pas dynamiques, travaillant avec des hacheurs, par rapport à la méthode classique de pilotage au pas plein et demi pas. Ceci permet une rotation harmonieuse et silencieuse. 



  Donnant une précision du positionnement acceptable lors de l'arrêt sur un pas plein (c'est-à-dire deux phases moteur allumées), les moteurs pas-à-pas bon marché ont des problèmes à l'arrêt sur le demi pas (une phase moteur allumée). 



  La génération des formes d'ondes sinus-cosinus peut être obtenue par une approche au moyen d'un pilotage en  micropas ou "microstepping". Ce pilotage peut être effectué avec des micropas plus ou moins fins, tel que le pilotage au demi pas, quart de pas ou huitième de pas, etc., correspondant à une simulation digitale plus ou moins fine de l'onde sinusoïdale. 



  Les fig. 1, respectivement 2 montrent les ondes sinus et cosinus 10A, 10B à la base du pilotage. Les courbes ou trains d'impulsions 14A, 14B et 15A, 15B correspondent à une approche connue de simulation digitale. Les courbes 14A et 14B représentent l'approche en quart de pas comme divisant un pas moteur correspondant à 90 DEG  en quatre micro pas, et celles 15A et 15B de la fig. 2 en demi pas comme divisant un pas moteur de 90 DEG en deux demi pas. 



  Il apparaît sur ces deux figures que pour couvrir la surface du sinus ou cosinus un décalage suivant l'abscisse de la moitié d'un micropas est appliqué aux calculs des niveaux des signaux de tension ou de courant. 



  Pour pouvoir travailler avec des niveaux de signaux de crêtes variables, des registres programmables sont utilisés dans lesquels sont enregistrés les différents niveaux utilisés dans un quart de période de la sinusoïdale. 



  L'approche du quart de pas connue utilise de façon générale cinq registres et cinq niveaux de tension ou de courant tel que visible à la fig. 1, en référence aux courbes 14A, 14B. Les niveaux contenus dans les cinq registres R0 à R4 possèdent les valeurs suivantes: 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>R0<SEP>=<SEP>0
<tb><SEP>R1<SEP>=<SEP>+/-0,38
<tb><SEP>R2<SEP>=<CEL AL=L>+/-0,71
<tb><SEP>R3<SEP>=<SEP>+/-0,92 
<tb><SEP>R4<SEP>=<SEP>+/-1,00 
<tb></TABLE> 



  Un séquenceur de pas ou un programme de pilotage analogue permet d'adresser le contenu des registres aux commandes des phases A et B du moteur en fonction de la position de rotor du moteur et ceci de la manière suivante: 
<tb><TABLE> Columns=12 
<tb>Head Col 1: Position (micropas) 
<tb>Head Col 2: 0 
<tb>Head Col 3: 1/4 
<tb>Head Col 4: 1/2 
<tb>Head Col 5: 3/4 
<tb>Head Col 6: 1 
<tb>Head Col 7: 11/4 
<tb>Head Col 8: 11/2 
<tb>Head Col 9: 13/4 
<tb>Head Col 10: 2 
<tb>Head Col 11: 21/4 
<tb>Head Col 12: ...
<tb><SEP>phase moteur A <SEP>R0<SEP>+R1 <SEP>+R2 <SEP>+R3 <SEP>+R4 <CEL AL=L>+R3 <CEL AL=L>+R2 <SEP>+R1 <SEP>R0<SEP>-R1
<tb><SEP>phase moteur B <SEP>+R4 <SEP>+R3 <SEP>+R2 <CEL AL=L>+R1 <SEP>R0 <SEP>-R1 <SEP>-R2 <SEP>-R3 <SEP>-R4<SEP>-R3 
<tb></TABLE> 



  On remarquera que pour les micropas 1/2, 11/2, 21/2 et 31/2, le même registre R2 est utilisé pour les deux phases du moteur. 



  Dans la solution conformément à la présente invention, l'approche du quart du pas est modifiée de façon originale en utilisant uniquement quatre niveaux adressés à quatre registres. 



  Pour compenser l'absence du registre R0 dont le niveau est égal à 0, le séquenceur de pas est conçu pour rester deux fois de suite sur le niveau maximum, tandis que le niveau dans l'autre phase du moteur change de signe tel que cela est visible à la fig. 1 en référence aux courbes 16A, 16B. Les niveaux des registres R1 à R4 possèdent les valeurs suivantes: 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>R1<SEP>=<SEP>+/-0,20 
<tb><SEP>R2<SEP>=<SEP>+/-0,56 
<tb><SEP>R3<SEP>=<CEL AL=L>+/-0,83 
<tb><SEP>R4<SEP>=<SEP>+/-0,98 
<tb></TABLE> 



  Le séquenceur de pas ou le programme de pilotage adresse ainsi le contenu des registres de la manière suivante aux commandes des phases A et B du moteur: 
<tb><TABLE> Columns=12 
<tb>Head Col 1: Position (micropas) 
<tb>Head Col 2: 0 
<tb>Head Col 3: 1/4 
<tb>Head Col 4: 1/2 
<tb>Head Col 5: 3/4 
<tb>Head Col 6: 1 
<tb>Head Col 7: 11/4 
<tb>Head Col 8: 11/2 
<tb>Head Col 9: 13/4 
<tb>Head Col 10: 2 
<tb>Head Col 11: 21/4 
<tb>Head Col 12: ...
<tb><SEP>phase moteur A <SEP>+R1<SEP>+R2<SEP>+R3<SEP>+R4<SEP>+R4<CEL AL=L>+R3<CEL AL=L>+R2<SEP>+R1<SEP>-R1<SEP>-R2
<tb><SEP>phase moteur B <SEP>+R4<SEP>+R3<SEP>+R2<CEL AL=L>+R1<SEP>-R1<SEP>-R2<SEP>-R3<SEP>-R4<SEP>-R4<SEP>-R3 
<tb></TABLE> 



  On remarquera que, dans cette manière de générer une simulation digitale des courbes ou trains d'impulsions sinus-cosinus, à aucun moment le même registre n'est utilisé pour les deux phases du moteur. 



  Cette manière de générer les niveaux des courbes sinus-cosinus ou des trains d'impulsions présente les avantages suivants: 



  Le fait d'utiliser des registres permet de moduler l'amplitude du sinus-cosinus. 



  Un seul jeu de registres suffit pour générer tous les niveaux des trains d'impulsions sinus et cosinus pour les deux phases du moteur. 



  La modification des niveaux des impulsions de tension ou de courant pour effectuer une correction du pas d'arrêt est rendue possible pour chaque phase A et B du moteur étant donné qu'à aucun moment les mêmes registres ne sont utilisés simultanément. 



  En référence à la fig. 2, l'approche de la simulation digitale par demi pas connue utilise trois registres et trois niveaux de tension (courbes 15A, 15B). Les niveaux contenus dans les registres R0 à R2 présentent les valeurs suivantes: 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>R0<SEP>=<SEP>0
<tb><SEP>R1<SEP>=<SEP>+/-0,71
<tb><SEP>R2<SEP>=<SEP>+/-1,00 
<tb></TABLE> 



  Le séquenceur de pas ou le programme de pilotage adresse le contenu des registres de la manière suivante aux commandes des phases A et B du moteur. 
<tb><TABLE> Columns=7 
<tb>Head Col 1: position (micropas) 
<tb>Head Col 2: 0 
<tb>Head Col 3: 1/2 
<tb>Head Col 4: 1 
<tb>Head Col 5: 11/2 
<tb>Head Col 6: 2 
<tb>Head Col 7: ...
<tb><SEP>phase moteur A<SEP>R0<SEP>+R1<SEP>+R2<SEP>+R1<SEP>R0<CEL AL=L>...
<tb><CEL AL=L>phase moteur B<SEP>+R2<SEP>+R1<SEP>R0<SEP>-R1<SEP>-R2<SEP>... 
<tb></TABLE> 



  Pour les micropas 1/2, 11/2, 21/2, et 31/2, le registre R1 est donc utilisé simultanément pour les deux phases du moteur. 



  Dans la solution conformément à la présente invention, l'approche du demi pas est modifiée en utilisant uniquement deux niveaux de signaux contenus dans deux registres, au lieu de trois niveaux et trois registres. Pour compenser le manque du registre R0, le séquenceur de pas est conçu de façon à rester deux fois de suite sur la valeur maximum, tandis que le niveau dans l'autre phase du moteur change de signe, tel que cela est visible à la fig. 2 en référence aux courbes ou trains d'impulsions 17A, 17B. 



  Les niveaux contenus dans les deux registres R1 et R2 possèdent les valeurs +/-0,38 et +/-0,92. 



  Le contenu des registres est ainsi conformément à la présente invention adressé de la manière suivante aux commandes des phases A et B du moteur: 
<tb><TABLE> Columns=7 
<tb>Head Col 1: Position (micropas) 
<tb>Head Col 2: 0 
<tb>Head Col 3: 1/2 
<tb>Head Col 4: 1 
<tb>Head Col 5: 11/2 
<tb>Head Col 6: 2 
<tb>Head Col 7: ...
<tb><SEP>phase moteur A <SEP>+R1<SEP>+R2<SEP>+R2<SEP>+R1<SEP>-R1<CEL AL=L>...
<tb><CEL AL=L>phase moteur B <SEP>+R2<SEP>+R1<SEP>-R1<SEP>-R2<SEP>-R2<SEP>... 
<tb></TABLE> 



  A aucun moment, le même registre n'est utilisé pour les deux phases du moteur. 



  Des considérations analogues s'appliquent à un pilotage par simulation sinus-cosinus en huitième de pas dans laquelle l'approche conventionnelle utilise 9 niveaux différents, tandis que l'approche selon la présente invention fait usage de 8 niveaux différents contenus dans un seul jeu de 8 registres, aucun registre n'étant utilisé simultanément pour deux phases moteur. 



  De façon générale, conformément à la présente invention, les niveaux de signaux appliqués aux deux enroulements ou phases A et B du moteur pas à pas sont répartis en n niveaux contenus dans un seul jeu de n registres pour un pilotage du moteur à n micropas par pas de 90 DEG  du moteur, n étant un nombre entier pair. 



  Le pilotage est en outre effectué de manière que le niveau maximum est appliqué pendant deux micropas successifs à l'une des phases, tandis que le niveau dans l'autre phase change de signe entre les deux micropas successifs. 



  Le pilotage en quart de pas modifié selon la présente invention donne un positionnement légèrement décalé (19,9%) pour l'arrêt sur un pas plein, correspondant à un demi  pas impair, par rapport à la position d'arrêt avec deux phases allumées de manière équilibrée par les mêmes courants. L'arrêt sur un demi pas pair est légèrement erroné; le rotor du moteur s'arrête théoriquement avec une erreur de -13,3% par rapport à la position d'arrêt sur un demi pas impair. 



  Cette erreur de pilotage en quart de pas modifié peut être compensée par une correction des niveaux de tension ou de courant à l'arrêt, mais ceci n'est toutefois pas suffisant pour permettre un positionnement en demi pas précis et constitue un défaut des moteurs pas-à-pas bon marché dû à leur construction. La précision du positionnement d'un moteur fonctionnant en pas plein est généralement bonne avec des erreurs comprises entre 2 et 7%. 



  Par contre, lors de l'arrêt sur le demi pas, la précision est mauvaise. On trouve typiquement des erreurs comprises entre 10 et 30%. Des différences de précision au positionnement à l'arrêt ont également été constatées entre moteurs provenant de différents fabricants ou de différents types. 



  Pour corriger ces défauts, les niveaux des signaux de tension ou de courant contenus dans les registres sont corrigés tel que l'arrêt théorique sur le demi pas impair (= position moteur à deux phases allumées appelée pas plein) ne se fait plus sur un multiple du demi pas, mais d'une valeur de 33% moins loin par rapport au demi pas pair (= position moteur à une phase allumée). 



  Le tableau 1A (fig. 5A) résume les différentes valeurs numériques concernant le pilotage en quart de pas  illustré à la fig. 1 pour un premier sens d'orientation correspondant à des pas décroissants. 



  La colonne 1a indique la valeur des micropas et les colonnes 1b, 1c et 1d contiennent les valeurs correspondantes d'angle, de sinus et de cosinus. 



  Les colonnes 2a à 2e se réfèrent aux courbes ou trains d'impulsions 14A, 14B concernant la simulation digitale conventionnelle à 5 niveaux. Les colonnes 2a et 2b indiquent les valeurs des niveaux pour les courbes de simulation 14A (phase A) et 14B (phase B). 



  La colonne 2c indique la position calculée du rotor du moteur. 



  La colonne 2d indique le déplacement pendant le dernier quart de pas et la colonne 2e l'erreur de la position théorique. 



  Les colonnes 3a à 3g indiquent les valeurs se référant aux courbes 16A, 16B concernant la simulation digitale conformément à la présente invention à quatre niveaux, avec dans les colonnes 3a et 3b les valeurs des niveaux pour les courbes de simulation 16A (phase A) et 16B (phase B), dans les colonnes 3c et 3d les positions calculées du rotor correspondantes non normalisées et normalisées par déplacement de l'origine de l'abscisse dans la colonne 3e les valeurs des déplacements pendant le dernier quart de pas, et dans les colonnes 3f et 3g les valeurs des erreurs des positions théoriques obtenues par rapport au demi pas le plus proche non normalisées et normalisées. 



  Les colonnes 4a à 4h concernent les positions d'arrêt corrigées avec dans les colonnes 4a et 4b les valeurs des niveaux d'arrêt VCA et VCB pour la phase A et pour la  phase B, dans les colonnes 4c et 4d, les valeurs des positions calculées non normalisées et normalisées, dans les colonnes 4e et 4f les valeurs des déplacements pendant le dernier demi pas et le dernier quart de pas, ainsi que dans les colonnes 4g et 4h les valeurs des erreurs de position théoriques par rapport au demi pas le plus proche non normalisée (4g) et normalisées (4h). 



  Pour les positions d'arrêt, les niveaux des signaux appliqués aux phases du moteur sont corrigés uniquement au dernier micropas, c'est-à-dire un quart de pas avant la position d'arrêt, les niveaux appliqués sont de 0,00 et +/-1.00 pour les demi pas pairs et de +/-0,67 et +/-0,33 pour les demi pas impairs. 



  Si on regarde le déplacement en dynamique à l'approche de la position d'arrêt, on constate que pour l'arrêt sur un demi pas impair (= pas plein), le déplacement théorique est de exactement -0,5 pas, par rapport au dernier demi pas et de -0,17 pas (-33%) par rapport au dernier quart de pas. L'approche du demi pas pair se fait par un déplacement de -0,6 pas (+20%) par rapport au dernier demi pas et de -0,4 pas (+60%) par rapport au dernier quart de pas. 



  Avec ces corrections, qui représentent un décalage théorique entre demi pas impair (= pas plein) et demi pas pair de 33%, on obtient un arrêt précis pour les demi pas pairs et impairs. Il est également possible d'ajuster la valeur des niveaux pour les positions d'arrêt précisément à tout type de moteur ou même à chaque moteur individuellement. 



  Cette manière de corriger les positions d'arrêt peut également être effectuée pour un déplacement dans le sens  inverse, l'adaptation des niveaux de courant est choisie pour atteindre les mêmes corrections de positions (33%) et d'atteindre ces positions avec la même dynamique. 



  Le tableau 1B (fig. 5B) fournit les valeurs correspondantes pour une rotation suivant un second sens inverse au premier par pas croissant de droite à gauche à la fig 1. Les colonnes 1a à 4h correspondent à celles du tableau 1A. On remarquera que les valeurs des colonnes 4a à 4g se référant aux positions d'arrêt corrigées sont très différentes de celles déterminées pour le premier sens de rotation (fig. 4A). Les valeurs des niveaux corrigés VCA et VCB sont ici pour les arrêts des demi pas pairs +/-0,23 et +/-0,77 et pour les arrêts des demi pas impairs +/-0,57 et +/-0,43. 



  De même, l'application des corrections des positions est possible, pour toutes autres approches de pilotage en sinus-cosinus et pour tous micropas demi pas, huitième de pas, etc. La fig. 2 indique les valeurs des niveaux corrigés VCA, VCB pour les arrêts des demi pas pairs et impairs, qui sont également 0 et +/-1,00, respectivement +/-0,67 et +/-0,33. 



  Comme pour ce pilotage en demi pas, on ne dispose que de deux registres, le programme de pilotage doit en outre être conçu de façon à définir le type pair ou impair de demi pas d'arrêt à tout moment et de façon à appliquer les valeurs de correction VCA et VCB correspondantes, soit 0 et + 1,00 pour un arrêt sur un demi pas pair, soit +/-0,67 et +/-0,33 pour un arrêt sur un demi pas impair pour une rotation dans un premier sens du moteur. 



  De façon générale, il est ainsi possible d'imprimer une épreuve de lignes et/ou colonnes, d'observer ou de mesurer par tous moyens optiques ou autres cette épreuve imprimée et de modifier les niveaux VCA et VCB pour les arrêts de façon que toutes les positions d'arrêt soient décalées régulièrement entre elles d'un nombre entier de demi pas. Cet ajustage pourra être effectué en usine ou par l'utilisateur. 



  La fig. 3 représente un dispositif pour la mise en Öuvre du procédé décrit ci-dessus. Une unité de commande électronique 20, par exemple sous forme d'un microprocesseur, comprend un séquenceur de pas 21 régit par une horloge 22. Il est bien entendu que la fonction de séquenceur de pas pourrait être effectuée par un programme de pilotage adéquat. 



  Ce séquenceur de pas fournit par ses sorties S1 et S2 les valeurs des niveaux de quatre registres R1, R2, R3 et R4. Il assure l'avancement du moteur par adressages consécutifs des registres. Les valeurs des registres sont transformées dans les deux modulateurs PWM1 et PWM2 en signaux à longueurs d'impulsions variables qui sont convertis en tensions de référence VA et VB. Les polarités PA et PB des tensions de référence sont également fournies par le séquenceur de pas 21, par les sorties S3 et S4. Les tensions de référence VA et VB sont ensuite traitées dans un amplificateur 24 commandant le fonctionnement de chaque phase PHA et PHB du moteur M selon le procédé défini ci-dessus. 



  La fig. 4 illustre le schéma électrique de l'amplificateur qui comprend en fait un circuit amplificateur en  H 25 pour chaque phase PH ou chaque enroulement du moteur M. Ce circuit amplificateur en H 25 est basé sur le principe hacheur d'une phase moteur. Le signal d'entrée VA ou VB est fourni à un comparateur C dont la sortie est branchée à la branche inférieure du circuit amplificateur 25 par l'intermédiaire d'un élément monostable MS. Les informations concernant la polarité PA ou PB sont délivrées à la branche supérieure du circuit 25, qui comprend encore une alimentation VS et une mise à la masse T. Le fonctionnement de ce type de circuit amplificateur 25 est bien connu de l'homme du métier et ne sera donc pas décrit. 



  Il est bien entendu que les modes de réalisation décrits ci-dessus ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils peuvent recevoir toutes modifications désirables à l'intérieur du cadre tel que défini par la revendication 1. En particulier, le procédé pourrait être appliqué à d'autres types de pilotage par micropas ayant un autre nombre de trains d'impulsions donc un autre nombre de phases moteur ou comportant un autre nombre de micropas par pas moteur. Les valeurs des premières impulsions pourront de ce fait également être différentes. Les valeurs des niveaux stockées dans les registres pourraient également être calculées en temps réel ou fournies par un programme informatique et directement être servies aux entrées des modulateurs PWM. Le dispositif de commande pourrait comporter une unité de commande électronique fonctionnant sur un principe différent de celui du mode PWM.

   Ainsi, la génération des tensions de référence pourrait être obtenue au moyen de convertisseurs digital/analogique  à la place des modulateurs PWM. De même, l'amplificateur driver moteur pourrait être d'un autre type.

Claims

1. Procédé de commande d'un moteur pas-à-pas (M) pour imprimantes comprenant la génération de trains d'impulsions digitales constitués de premières impulsions (16A, 16B; 17A, 17B) représentant une simulation d'ondes sinusoïdales, ces premières impulsions étant appliquées aux phases (PHA, PHB) du moteur pour entraîner en rotation ce dernier, caractérisé par le fait que l'on envoie, lors d'une commande d'arrêt du moteur au moins pendant le dernier déplacement du moteur amenant à la position d'arrêt sur un nombre pair et/ou impair de demi pas du moteur, des secondes impulsions (VCA, VCB) dont la valeur est programmée de façon à assurer une position d'arrêt exacte, telle que toutes les positions d'arrêt soient décalées entre elles d'un nombre entier de demi pas.

2.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on enregistre les valeurs pour les premières impulsions (16A, 16B; 17A, 17B) correspondant aux valeurs d'un quart de période sinusoïdale et pour les secondes impulsions (VCA, VCB) correspondant à l'arrêt sur un demi pas soit pair soit impair, dans un jeu de registres ou mémoires programmables (R1 à R4).

3.

Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on utilise deux trains de premières impulsions (16A, 16B; 17A, 17B) décalés d'un quart de période appliqués à deux phases (PHA, PHB) d'un moteur pas à pas (M), par le fait que les valeurs de ces premières impulsions sont réparties en n niveaux pour un quart de période sinusoïdale correspondant à un pas moteur, par le fait que ces valeurs de premières impulsions sont adressées dans un jeu de n registres programmables (R1 à R4) pour un pilotage du moteur à n micropas par quart de période, n étant un nombre entier pair, et par le fait que le pilotage du moteur est effectué de manière que le niveau maximum est appliqué pendant deux micropas successifs à l'une des phases (PH) du moteur, tandis que le niveau de l'autre phase change de signe entre les deux micropas successifs.

4.

Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les valeurs des secondes impulsions (VCA, VCB) sont ajustées en observant et/ou en mesurant des épreuves imprimées et modifiant leur valeur de façon à ce que toutes les positions d'arrêt soient décalées régulièrement entre elles d'un nombre entier de demi pas.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdites épreuves sont effectuées pour chaque type de moteur ou pour chaque moteur individuellement.

6.

Procédé selon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que pour un pilotage par quart de pas avec n = 4, les n niveaux enregistrés pour les premières impulsions (16A,16B) dans les n registres possèdent les valeurs +/-0,20, +/-0,56, +/-0,83, +/-0,98 et les secondes impulsions (VCA, VCB) présentent les valeurs +/-0,67 et +/-0,33 pour les arrêts sur un nombre impair de demi pas et 0 et +/-1,00 pour les arrêts sur un nombre pair de demi pas lors de la rotation du moteur (M) dans un premier sens et par le fait que les secondes impulsions (VCA, VCB) présentent les valeurs +/-0,57 et +/-0,43 pour les arrêts sur un nombre impair de demi pas et +/-0,23 et +/-0,77 pour les arrêts sur un nombre pair de demi pas lors de la rotation du moteur dans le sens opposé au premier sens.

7.

Procédé selon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que pour un pilotage par demi pas avec n = 2, les deux niveaux enregistrés dans les deux registres pour les deux premières impulsions (17A, 17B) possèdent les valeurs +/-0,38 et +/-0,92 et les secondes impulsions (VCA, VCB) présentent les valeurs +/-0,67 et +/-0,33 pour les arrêts sur un nombre impair de demi pas et 0 et +/-1,00 pour les arrêts sur un nombre pair de demi pas lors de la rotation du moteur dans un premier sens.

8.

Dispositif pour la mise en Öuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend une unité de commande électronique (20) comportant des organes de pilotage (21) agencés de façon à fournir à des organes de mémorisation (R1 à R4) soit des valeurs de premières impulsions (16A, 16B) représentant une simulation d'onde sinusoïdale, soit lors d'une commande d'arrêt au moins pendant le dernier déplacement du moteur amenant à la position d'arrêt sur un nombre impair et/ou pair de demi pas du moteur, des secondes impulsions (VCA, VCB) dont la valeur est programmée de façon à assurer une position d'arrêt exacte telle que toute les positions d'arrêt soient décalées entre elles d'un nombre entier de demi pas, lesdits registres (R1 à R4) étant reliés à des moyens d'actionnement (24) du moteur (m).

9.

Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les moyens d'actionnement comportant pour chacune des deux phases (PH) du moteur pas à pas (M) un modulateur à longueurs d'impulsions variables (PWM1, PWM2) dont les signaux sont convertis en tensions de référence (VA, VB) appliqués à un amplificateur en H (25) basé sur le principe hacheur d'une phase moteur, les organes de pilotage (21) étant agencés de façon à fournir les informations relatives à la polarité (PA, PB) desdites premières ou secondes impulsions à l'amplificateur en H.

10.

Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que l'unité de commande (20) comprend un jeu de n registres (R1 à R4) pour un pilotage comportant n micropas par quart de période sinusoïdales correspondant à un pas moteur, n étant un nombre entier pair, l'unité de commande (20) étant programmée de façon à ce que le niveau maximum soit appliqué pendant deux micropas successifs à l'une des phases (PH) du moteur, tandis que le niveau dans l'autre phase change de signe entre les deux micropas successifs.