JPH01227678A - モータの回転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はモータの回転制御装置に関する。

〔従来の技術〕

回転速度の制御を受けるモータとしては、交流の電気信
号により駆動され、その交流電源に同期する交流駆動型
のものや、発振器からの一定周波数の発振信号により駆
動される直流駆動型のものが知られている。そして、こ
れらのモータは一般に始動直後から電源電圧の変動や温
度変化による発振周波数の誤差の影響に対して、その回
転が安定するような制御がなされている。即ち、特定の
周波数を保つようにモータの周波数誤差を補正するよう
制御されたり、或いは、特定の位相に同期するようにモ
ータの位相誤差を補正するよう制御される構成となって
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したこれらのモータは、始動してから一定時間後に
制御回路の働きでその回転が安定した後も、そのまま安
定した回転状態でしばらく駆動されるように使用される
のが普通である。しかしながら、例えば、アルミ電解コ
ンデンサの製造に係る陽極箔１、陰極箔、電解紙等を互
□いに重ね合わせて多層構成して一定量単位に巻き取る
アルミ電解”コンデジサの巻き取り工程においては、巻
き取り軸を駆動するモータは、始動、停止を交互に繰り
返してアルミ電解シンデンサを量産しており、−回の巻
き取りにおけるモータの駆動時間が極めて短く、然も、
巻き取り軸で巻き取られる陽極箔は、その表面にエツチ
ング処理が施されているため僅かな張力で破損し易い。

従来の制御形態でモータを駆動してアルミ電解コンデン
サの生産性を向上させるには、モータの回転速度を速く
する必要があるが、これに伴いモータの駆動時間がさら
に短くなって制御回路の機能が十分に働かず、モータの
安定した回転制御が難しくなる。然も、モータの回転が
速くなると、巻き取り軸に箔が所定量巻き取られた時点
で、軸の回転を減速するときの制動が急激になり、陽極
箔には、過渡的な張力が加わり破損してしまうことがあ
る。このように、モータの駆動を従来の制御形態で行う
場合、アルミ電解コンデンサの製造を含めて、その制御
には限界がありモータの新規な回転制御が望まれていた
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のモータの回転制御装置は、モータの回転速ｉを
示す複数の速度データを艷憶し、該複数の速度データを
モータが回転することにより発生しモータの回転位相と
非同期な信号に竺づいて読み出すことによりモータの回
転速度が制御されるように構成したことを第１の特徴と
する。

また、記憶したモータの回転速度を示す複数の速度デー
タをモ、−夕の回転によ°り駆動されてモータの回転位
相と非同期に発生する信号に基づいて最初から途中まで
・記憶した複数の速度データを最初から途中までのデー
タは回転速度の遅い値のデータから順次回転速度の速い
値のデータとなるように読み出し、残りのデータは逆の
態様となるように読み出すことによりモータの回転速度
を制御するように構成したことを第２の特徴とする。

〔作　　　用〕

本発明のモータの回転制御装置では、モータの回転速度
を示す複数の速度データの各々の値を自由に選定して記
憶させでおき、この複数の速度データをモータが回転す
ることにより発生して、モー夕の回転位相と非同期な信
号（モータにより駆動される移動体の移動位置を示す情
報、例えば、□モータの回転により駆動される巻き取り
軸で巻き取られる帯状体の□巻き取り位置を示す信号）
に基□づいて読み出すことにより、移動体の移動位置に
対応して、その都度、最適なタイミングでモータの回転
速度を変更でき、常に好適な特性を維持させることが□
できる。

さらに、モ□−夕の回転速度を示す複数の速度データを
読み出すに際し、最初から途中までのデータは回転速度
の遅い値のデータから順次回転速度の速い値のデータと
なるように読み出し、残りのデータは逆の態様となるよ
うに読み出すことにより、モータは始め加速されていき
、その後減速されるようなモータの加速度制御が可能と
なる。

〔実　施　例〕

次に、本発明を添付図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

第１図は、本発明のモータの回転制御装置を帯状体の巻
き取り装置に適用した一実施例を示す回路図、第２図は
、その各部の動作を説明するための・波形図、第３図は
、第１図に示す情報処理装置１のフローチャートである
。　。

第１図において、１はＣＰＵ　（情報処理装置）で、図
示し・ない入力装置によりモータ５の回転速度を指示す
るＮ＋１個のデータ（Ｍ＋　−ＭＮ４＋　）を記憶しで
ある。このＮ＋１個のデータ（Ｍｌ〜ＭＮ−１”）は、
最初から途中（実施例では約半分）までのデータは、自
□転速度の遅い値のデータから順次回転速度の速い値の
データとなるように配列され、残りのデ―り（実施例で
□は残り約半分のデータ釘は、回転速度の速い値め・デ
ータから順次回転速度の遅い値のデニタとなるように配
列されている。ぞして、″に゛の□′実施例では、Ｃ’
Ｐ　Ｕ　１として日立部Ｉ　Ｃ（６８Ｐ’０’　Ｉ　Ｍ
’Ｏ’）を使用した。′２はスタートスイッチで、この
スイッチの投入によ咋、ＣＰＵＩは第３図のフローチャ
ートに示す各ステップを順次実行する。３は陽極箔でロ
ールに巻かれている。４は巻き取り軸でモータ５の回転
軸に取付けられている。６は陽極箔３の送り状態に応じ
て回転するローラ、７はローラ６と同軸に設けられ、陽
極箔３が一定量送られたときに単発的に位置パルスを出
力する箔エンコーダである。８はＣＰＵ１から出力され
るモータの回転速度を指示するデジタルのデータＭをア
ナログ的なモータ駆動信号に変換するＤ／Ａコンバータ
、９はこのモータ駆動信号を入力してモータ５を駆動す
るモータ駆動回路である。１０．１）に示される各複数
のスイッチは、この各スイッチの開閉の設定状態により
巻き取られる陽極箔の巻き取り量をに進の２桁（実施例
では十進の４桁）で設定するスイッチ群で、スイッチ群
１０は陽極箔の巻き取り量の上位０桁（実施例では上位
２桁）ＤＭを設定し、陽極箔の巻き取り量の下位Ｒ桁（
実施例では下位２桁）ＤＬを設定する。但し、ＣＰＵＩ
に記憶したモータ５の回転速度を指示するデータの数（
Ｎ＋１）は、上位桁の最小値＋１　（実施例では１０１
）となるようにＤＭ及びＤＬを設定する。

１２．１３に示す帯状体は電解紙、１４に示す帯状体は
導電性金属箔からなる陰極箔を示す。１５〜２０は、各
帯状体１２．１３．１４を移動可能に指示するローラを
示す。この実施例では、陰極箔１４と陽極箔３との間に
、それぞれ電解紙１２．１３がが介在するように、交互
に重ね合わせて４層に多層構成しである。

この多層構成した帯状体の端部は巻き取り軸４に装着さ
れている。

次に本発明の動作について説明する。先ず、スイッチ２
を投入する（ステップ１０１）と各スイッチ群１０．１
）の設定状態に応じて十進の４桁で表される陽極箔の巻
き取り量を上位２桁ＤＭと下位２桁ＤＬに分けてＣＰＵ
Ｉに記憶する（ステップ１０２）。一方、ＣＰＵＩには
、図示しない入力装置によりモータ５の回転速度を指示
するＮ＋１個のデータ（Ｍｌ　〜ＭＮ＋１）が記憶しで
ある。そして、ＣＰＵＩは、陽極箔３が一定量送られた
ときに単発的に箔エンコーダ７から構成される装置パル
スを受ける都度、内部に記憶した複数のデータ（Ｍ１〜
ＭＮ−１）中から順次、必要なデータＭを読み出して出
力する。Ｄ／Ａコンバータ８では、順次出力されるデー
タＭの値に対応したアナログのモータ駆動信号に変換し
て、モータ５を駆動する。

ここで、本実施例の理解を深めるために第３図のフロー
チャートを説明する。

最初のステップ１０１でスイッチ２を投入すると、ステ
ップ１０２が実行され、スイッチ群ｌ０１）１の設定状
態に応じて十進の４桁で表される陽極箔の巻き取り量を
上位２桁ＤＭと下位２桁ＤＬに分けてＣＰＵＩに記憶さ
れる。説明を分かり易くするために、陽極箔の巻き取り
量を例えば３４０ｍｍとする。

このときのＤＭ、ＤＬの値は各々、ＤＭ＝０３、ＤＬ＝
４０に設定される。また、モータ５の回転速度を指示す
るデータ（Ｍ、〜Ｍ８゜１）の数を、上記したように例
えば１０１個として以下の説明を続けることとする。さ
て、続くステップ１０３では、モータ５の回転速度を指
示するデータ（Ｍｌ　〜Ｍｌｏｔ　）を読み出す順番を
示す読み出しデータＮに先ず１が代入されてステップ１
０４に移行し１番目のデータＭ１を読み出してＤ／Ａコ
ンバータ８に出力する。これにより、モータ５は、デー
タＭ１の値に対応したアナログのモータ駆動信号に変換
して、モータ５を駆動する。このデータＭ、は、他のデ
ータ（Ｍ２〜Ｍ、。１）のように回転速度を指示するデ
ータではあるが、モータ５の停止時に出力されてモータ
５の始動を指示する点で、モータ５の駆動中に出力され
る他のデータ（Ｍ２〜ＭＮ＋１）とは異なる。次のステ
ップ１０５では、陽極箔の巻き取り量の上位２桁ＤＭを
数えるために割り当てたＣ　、Ｐ　Ｕ　ｌ内の十進の２
桁のカウンタＣ１をクリアして、ステップ１０６に移行
しＣＰＵＩ内で、箔エンコーダ７から構成される装置パ
ルスＩの検出が実行される。ステップ１０６で位置パル
スＩを検出するとステップ１０７に移行してＣＰ　Ｕ、
１内のカウンタＣ１に位置パルスＩが入力され、その数
が数えられる。この位置パルス■は、その前縁部の立ち
上がりを検出したときに位置パルスＩを検出したと判断
される。さて、ＣＰＩＪｌ内の力ウンタＣ１では、ステ
ップ１０８で位置パルス■を（ＤＭ）３個数え・たと判
断されるまで位置パルスＩ、を数え続ける。そして、ス
テップ１０Ｂで位置パルスＩを３個数えたと判断される
とステップ１０９に移行し読み出しデータＮにＮ＋１が
代入される。

次のステップ１）０ではモータ５の回転速度を指示する
データ（Ｍ、〜Ｍ１゜１）の読み出しが、（約手数回：
モータ５の駆動中のデータはＭ２〜Ｍ、。

１の１００個であり、モータ５の駆動中のデータ数の読
み出し回数で考えると、データ量２〜データＭｓ、まで
の読み出しはモータ５の駆動中のデータ数１００の半数
回）５１回実行されているか否かを判断し、データ（Ｍ
、〜Ｍ、。１）の読み出しが５１回実行されていなけれ
ば、ステップ１）５に移行する。このステップ１）５は
データ（Ｍ、〜Ｍ１゜。

）の読み出しが（全数回）１０１回実行きれているか否
かを判断し、データ（Ｍ、〜Ｍ＋ｏ＋）の読み出しが（
全数回）１０１回実行きれいなければ、ステップ１０４
に戻る。こうして、データ（Ｍ　＋　〜Ｍ１゜Ｉ）の読
み出しが５１回実行されるまでステップ１０４以下のス
テップが繰り返され、ステップ１）５からステップ１０
４に移行する都度、データ（Ｍ１〜Ｍ５．）が順番に読
み出されてＤ／Ａコンバータ８に出力される。そして、
Ｄ／Ａコンバータ８では、ＣＰＵ１から順番に読み出さ
れるデータ（Ｍｌ〜Ｍ５．）が新しく読み出される都度
、更新されたデータ（Ｍ＋’−Ｍｓ＋）の値に対応した
アナログのモータ駆動信号に変換して、モータ５を駆動
する。こうして、データ（Ｍ＋　＝Ｍ＋ｏ＋　）の読み
出しが（約手数回）５１回実行されるとステップ１）１
以下のステップに移る。ステップ１）１では、陽極箔の
巻き取り量の下位２桁ＤＬを数えるために割り当てたＣ
ＰＵＩ内の十進の２桁のカウンタＣ２をクリアして、ス
テップ１）２に移行しＣＰＵ１内で、箔エンコーダ７か
ら構成される装置パルスＩの検出が実行される。ステッ
プ１）２で位置パルスＩを検出するとステップ１）３に
移行してＣＰＵ１内のカウンタＣ１に位置パルスＩが入
力され、その数が数えられる。この位置パルスＩが、そ
の前縁部の立ち上がりを検出したときに位置パルス■を
検出したと判断する点については、先に述べた通りであ
る。さて、ＣＰＵ１内のカウンタＣ１では、ステップ１
）４で位置パルス■を（ＤＬ）４０個数えたと判断され
るまで位置パルスＩを数え続ける。そして、ステップ１
）４で位置パルスＩを４０ｍ数えたと判断されるとステ
ップ１０９に移行し読み出しデータＮにＮ＋１が代入さ
れる。ここまでに実行したステップで、既にＮの値は５
０゛を越えるので、ステップ１）０を通過してステップ
１）５に移行する。当然、Ｎ′の値は１００に達してい
ないので、ステレプ１）５では、ｙ−９（Ｍ　ｒ〜Ｍ１
゜１）の読み出しが（全数回）１０１回実行きれていな
いと判断しステップ１０４に戻る。こがして、データ（
Ｍ　Ｉ”　””　Ｍ　＋。１）の読゛み出しが（全数回
）１０１回実行きれるまでステップ１０４以下のステッ
プが繰り返される。ここでも、ステップ１）５か゛らス
テップ１０４に移行する都度、データ（Ｍ、２〜Ｍ　１
６１）が順番に読み出されてＤ／Ａコンバータ゛８ト出
力される。そして、Ｄ／λコンバータ８では、ＣＰＵ１
から順番に読み出されるデータ（’Ｍ’　ｓ　ｚ〜Ｍ、
ｏｌ）が新しく読み出される都度、更新されたデータ（
Ｍ、２〜Ｍ、。、）の値に対応したアナログのモータ駆
動信号に変換して、モータ５を駆動する。そして、モー
タ５はデータＭ１゜１が読み出されることにより回転を
停止する。

このように、モータ５の回転速度を指示するデータ（Ｍ
、〜ＭＮ＋＋）は、箔エンコーダ７から構成される装置
パルスＩがスイッチ群１０で設定した十進の４桁で表さ
れる陽極箔の巻き取り量の上位２゛桁で示される数（”
Ｉ）Ｍ個）を検出する都度、先ず、約半分読み出し、そ
の後、引き続いて箔エンコーダ７から構成される装置パ
ルスＩがスイッチ群１）で設定した十進の４桁で表され
る陽極箔の巻き取り量め下位２桁・で示される数（’Ｄ
　Ｌ個）を検出されるまで、データ（Ｍ、〜Ｍ、１．．
）の読み出しを停止した後、再び、箔エンコーダ７□か
ら構成される装置パルスＩが□、ＤＭ個を検出する都度
、残りの約半分が読み出される。一方、Ｎ＋１個のデー
タ（Ｍ、〜ＭＷ、Ｉ）は、最初の約半分までは回転速度
の遅い値のデータから順次回転速度の速い値のデータと
なるように配列され、残りの約半分は、回転速度の速い
値のデータから順次回転速度の遅い値のデータとなるよ
うに配列されているから、モータ５は始動から停止まで
の全期間において、第２図の波形図に示すように回転速
度が時間の経過に従って加速された後減速される曲線を
描くことになる。即ち、モータ５の回転速度は、始動後
、時間の経過と共に゛順次上昇し、所定の最高回転速度
に達すると、この最高回転速度をしばらく維持した後、
順次下降してモータ５は、回転を停止する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のモータの回転制御装置は
、モータの回転を特定の周波数や位相に収束させて安定
状態を目指すものではなく、選択的に与えた回転速度の
データに基づいて駆動されるため、モータの駆動時間を
短縮したときには、これに追従した回転制御を行うこと
ができる。

そして、モータの回転速度を示す複数の速度データの各
々の値を自由に選定して記憶させておき、この複数の速
度データをモータが回転することにより発生して、モー
タの回転位相と非同期な信号（モータにより駆動される
移動体の移動位置を示す情報、例えば、モータの回転に
より駆動される巻き取り軸で巻き取られる帯状体の巻き
取り位置を示す信号）に基づいて読み出すことにより、
移動体の移動位置に対応して、その都度、最適なタイミ
ングでモータの回転速度を変更でき、常に好適な特性を
維持させることができる。

さらに、モータの回転速度を示す複数の速度データを読
み出すに際し、最初から途中までのデータは回転速度の
遅い値のデータから順次回転速度の速い値のデータとな
るように読み出し、残りのデータは逆の態様となるよう
に読み出すことにより、モータは始め加速されていき、
その後減速されるようなモータの加速度制御が可能とな
る。実施例では、このような加速度制御をアルミ電解コ
ンデンサの巻き取り装置に適用した場合を例にとって説
明したが、本発明は、任意に選択して記憶させたモータ
の回転速度データを、モータにより駆動される移動体の
移動位置を示す情報に基づいて読み出してモータの回転
制御を行う点を特徴としており、本発明の使用用途は、
上記実施例に限定されるものではなく、例えば、品物の
受は渡しのために複数の個所を移動する産業用ロボット
の移動機構を駆動するために使用されるモータの回転制
御装置々の用途に適用可能なことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の帯状体の巻き取り装置の一実施例を
示す回路図、第２図は、その各部の動作を説明するため
の波形図、第３図は、第１図に示す情報処理装置１のフ
ローチャートである。 １−　モータの回転速度データを記憶又は読み出す情報
処理部、 ５−・−モータ、 ７−・−モータが回転することによりモータの回転位相
と非同期な信号を発生する箔エンコーダ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの回転速度を示す複数の速度データを記憶
   し、該複数の速度データを前記モータが回転することに
   より発生し前記モータの回転位相と非同期な信号に基づ
   いて読み出すことにより前記モータの回転速度が制御さ
   れるように構成したことを特徴とするモータの回転制御
   装置。
2. （２）モータの回転速度を示す複数の速度データを記憶
   すると共に、該複数の速度データを前記モータの回転に
   より駆動され前記モータの回転位相と非同期に発生する
   信号に基づいて最初から途中までのデータは回転速度の
   遅い値のデータから順次回転速度の速い値のデータとな
   るように読み出し、残りのデータは逆の態様となるよう
   に読み出すことにより前記モータの回転速度を制御する
   ように構成したことを特徴とするモータの回転制御装置
   。