JPH0378482A - 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、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
ミ電解コンデン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
アルミ電解コ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
の回転を停止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
モータが回転することにより発生しモータの回転位相を
示す信号に基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
タをモータの回転により駆動されてモータの回転位相を
示す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、モータの回転位相を示す信号（
例えば金属片をモータと同軸回転させ、近接した固定コ
イルから発生する信号、モータの駆動信号等）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〕

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、〜ＭＮ、Ｉ）を記憶しである。

このＮ＋１個のデータ（Ｍ、〜ＭＮ、ｌ）は、最初から
途中（実施例では約半分）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
るように配列され、残りのデータ（実施例では残り約半
分のデータ）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。

そして、この実施例では、ＣＰＵＩとして日立型ＩＣ（
６８ＰＯＩＭＯ）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り、ＣＰＵＩは第３図のフロ
ーチャートに示す各スチ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。８はＣＰＵＩ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に
対応した周波数のパルス■を出力する発振器、９はこの
パルスＩを入力してモータ５を駆動するモータ駆動回路
である。

１０．１１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モータの回転総数を発振器
８の出力パルス■の総数に置き換えてに進の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はパルスＩの総数の上位９桁（実施例では上位２
桁）ＤＭを設定し、パルス■の総数の下位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
１の設定状態に応じて十進の４桁で表される発振器８の
パルスＩの総数の上位２桁ＤＭと下位２桁ＤＬに分けて
ＣＰＵＩに記憶する（ステップ１０２　）　、一方、Ｃ
ＰＵ１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十１個のデータ（Ｍｌ　−Ｍ、、Ｉ　
）が記憶しである。

そして、ＣＰＵＩは、発振器８からのパルスＩを受ける
都度、内部に記憶した複数のデータ（Ｍｌ〜Ｍ１．）中
から順次、必要なデータＭを読み出して出力する０発振
器８では、順次出力されるデータＭの値に対応した発振
周波数に変換して、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１０．１１の設定状
態に応じて十進の４桁で表されるパルスＩの総数の値が
上位２桁ＤＭと下位２桁ＤＬに分けてＣＰＵ１に記憶さ
れる。説明を分かり易くするために、パルスＩの総数の
値を例えば１２３４とする。このときのＤＭ、、ＤＬの
値は各々、ＤＭ＝１２、ＤＬ＝３４に設定される。

また、モータ駆動回路９は１００個のパルスＩの供給に
よりモータ５を１回転させるものとする。

従って、この設定によりモータ５は１２．３４回転する
ことになる。ここでモータ５の回転速度を指示するデー
タ（Ｍ　ｔ〜Ｍ、、、）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ＣＭｌ〜Ｍ、。、）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１０
４に移行し１番目のデータＭ＋　を読み出して発振器８
に出力する。これにより、発振器８は、データＭ、の値
に対応した発振周波数に変換して、モータ５を駆動する
。

このデータＭ＋　は、他のデータ（ＭＺ〜ＭＮ＋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ＣＭ、〜Ｍ、
ｌ＋１）とは異なる。

次のステップ１０５では、パルスＩの総数の値の上位２
桁ＤＭを数えるために割り当てたＣＰＵＩ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、発振器８から出力されるパルスＩの検
出が実行される。ステップ１０６でパルス■を検出する
とステップ１０７に移行してＣＰＵＩ内のカウンタＣ１
にパルスＩが入力され、その数が数えられる。このパル
スＩは、その前縁部の立ち上がりを検出したときにパル
スＩを検出したと判断される。

ＣＰＵＩ内のカウンタＣ１では、ステップ１０８でパル
スＩを（ＤＭ）１２個数えたと判断されるまでパルスＩ
を数え続ける。そして、ステップ１０８で位置パルスＩ
を１２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１１０ではモータ５の回転速度を指示する
データ（Ｍｌ〜Ｍ、。、）の読み出しが、（約手数回：
モータ５の駆動中のデータはＭｔ〜Ｍ１゜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Ｍ２〜データＭＳＩ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（Ｍｌ　−Ｍ、、
ｌ　）の読み出しが５１回実行されていなければ、ステ
ップ１１５に移行する。このステップ１１５はデータＣ
Ｍ、〜Ｍ、。、）の読み出しが（全数回）１０１回実行
されているか否かを判断し、データ（Ｍｌ　−Ｍｌ。ｌ
）の読み出しが（全数回）１０１回実行されいなければ
、ステップ１０４に戻る。

こうして、データ（Ｍｌ　−Ｍｌｏ＋　）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１１５からステップ１０４に移行
する都度、データ（Ｍ、〜Ｍ３．）が順番に読み出され
て発振器８に出力される。

そして、発振器８では、ＣＰＵＩから順番に読み出され
るデータ（Ｍ　Ｉ−Ｍ　ｓ　＋　）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
した発振周波数に変換して、モータ５を駆動する。

こうして、データ（Ｍ、−Ｍ、。、）の読み出しが（約
手数回）５１回実行されるとステップ１１１以下のステ
ップに移る。ステップ１１１では、パルス■の総数の値
の下位２桁ＤＬを数えるために割り当てたＣＰＵＩ内の
十進の２桁のカウンタＣ２をクリアして、ステップ１１
２に移行しＣＰＵＩ内で、発振器８から出力されるパル
スＩの検出が実行される。

ステップ１１２でパルスＩを検出するとステップ１１３
に移行してＣＰＵ１内のカウンタＣ１にパルスＩが入力
され、その数が数えられる。このパルスＩが、その前縁
部の立ち上がりを検出したときにパルス■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１１４
でパルス■を（ＤＬ）３４個数えたと判断されるまでパ
ルスＩを数え続ける。そして、ステップ１１４で位置パ
ルスＩを３４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。

ここまでに実行したステップで、既にＮの値は５０を越
えるので、ステップ１１０を通過してステップ１１５に
移行する。当然、Ｎの値は１００に達していないので、
ステップ１１５では、データ（Ｍ１〜Ｍ＋ｏ＋）の読み
出しが（全数回）１０１回実行されていないと判断しス
テップ１０４に戻る。こうして、データ（Ｍｌ−Ｍｌ。

Ｉ）の読み出しが（全数回）１０１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る。ここでも
、ステップ１１５からステップ１０４に移行する都度、
データ（Ｍ、２〜Ｍ、。、）が順番に読み出されて発振
器８に出力される。

そして、発振器８では、ＣＰＵ１から順番に読み出され
るデータ（Ｍ　５ｚ　−Ｍ　ｒ。ｌ）が新しく読み出さ
れる都度、更新されたデータ（Ｍ、２〜Ｍ、。。

）の値に対応した発振周波数に変換して、モータ５を駆
動する。そして、モータ５はデータＭ　１６１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
ｌ〜ＭＮ＋１）は、発振器８から出力されるパルスＩが
スイッチ群１０で設定した十進の４桁で表されるパルス
Ｉの総数の値の上位２桁で示される数（ＤＭ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
発振器８から出力されるパルス■がスイッチ群１１で設
定した十進の４桁で表されるパルス■の総数の値の下位
２桁で示される数（ＤＬ個）を検出されるまで、データ
（Ｍｌ　−ＭＷ、Ｉ　）の読み出しを停止した後、再び
、発振器８から出力されるパルス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（Ｍｌ〜ＭＮ、ｌ）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
タの回転位相を示す信号（例えば金属片をモータと同軸
回転させ、近接した固定コイルから発生する信号、モー
タの駆動信号等）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ゆき、
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、 ８−・発振器。 第　１　図

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、前記複数の速度データを前記モータの回転位相を示
   す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。
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、前記複数の速度データを前記モータの回転
   位相を示す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。