JPH07121237A - Friction drive - Google Patents
Friction driveInfo
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- JPH07121237A JPH07121237A JP28565093A JP28565093A JPH07121237A JP H07121237 A JPH07121237 A JP H07121237A JP 28565093 A JP28565093 A JP 28565093A JP 28565093 A JP28565093 A JP 28565093A JP H07121237 A JPH07121237 A JP H07121237A
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- Japan
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- motor
- drive shaft
- slip
- rotation angle
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- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、モータの駆動軸と被位
置決め部材の間に生じるすべりを検知しながら、すべり
が小さくなるようにモータを駆動制御して位置決めする
摩擦駆動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a friction drive device for detecting the slippage between a drive shaft of a motor and a member to be positioned and controlling the drive of the motor so as to reduce the slippage.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、この種の摩擦駆動装置におい
て、モータの駆動軸によって駆動される被位置決め部材
(以下、これをロッドという)の位置を測長器により測
定し、このロッド位置情報に基づいてモータを駆動制御
することでロッドの位置決めを行っている。図5を用い
て具体的に説明すると、位置指令値が補償要素11を介
してモータ1に入力されることによりモータ1が回転
し、このモータ1の駆動軸によって摩擦駆動ユニット
(Friction Drive Unit、以下FD
Uと記す)13のロッドが駆動されて位置決めされる。
このとき、測長器5によりFDU13のロッドの位置が
測定され、このロッドの位置情報が補償要素11にフィ
ードバックされて、モータ1の駆動軸の回転速度に補正
がかけられる。2. Description of the Related Art Conventionally, in a friction drive device of this type, the position of a member to be positioned (hereinafter referred to as a rod) driven by a drive shaft of a motor is measured by a length measuring device, and this rod position information is obtained. The rod is positioned by controlling the drive of the motor based on the above. More specifically, referring to FIG. 5, the position command value is input to the motor 1 via the compensating element 11 to rotate the motor 1, and the drive shaft of the motor 1 causes a friction drive unit (Friction Drive Unit). Below FD
The rod of 13) is driven and positioned.
At this time, the length measuring device 5 measures the position of the rod of the FDU 13, and the position information of this rod is fed back to the compensating element 11 to correct the rotational speed of the drive shaft of the motor 1.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
の駆動軸とロッドの間にすべりが生じた場合にも、それ
を検知して、制御に補正をかけるようにしていないの
で、オーバーランを生じたりする結果、位置決めの応答
性が悪く、位置決め整定に時間がかかるといった問題が
ある。However, even if a slip occurs between the drive shaft of the motor and the rod, the slip is not detected and the control is not corrected, so that an overrun may occur. As a result, there is a problem in that positioning responsiveness is poor and positioning settling takes time.
【0004】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたもので、駆動軸と被位置決め部材の間に生じ
るすべりが小さくなるようにモータを駆動制御して位置
決めすることにより、位置決め応答性が良くなり、整定
時間の短縮化を図ることができる摩擦駆動装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the positioning response is achieved by driving and positioning the motor so that the slip generated between the drive shaft and the positioned member is reduced. It is an object of the present invention to provide a friction drive device that improves the performance and shortens the settling time.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、モータの駆動軸によって駆動される被位置
決め部材を有する摩擦駆動ユニットと、上記被位置決め
部材の位置を測定する位置測定手段とを備え、上記位置
測定手段により測定された上記被位置決め部材の位置情
報に基づいて上記モータを駆動制御することで上記被位
置決め部材の位置決めを行う摩擦駆動装置において、上
記モータの駆動軸の回転角を測定する回転角測定手段
と、上記回転角測定手段により測定された駆動軸の回転
角と上記位置測定手段により測定された上記被位置決め
部材の位置情報とから上記駆動軸と上記被位置決め部材
の間に生じるすべり量を演算する演算手段とを備え、上
記演算手段により演算されたすべり量に基づき上記モー
タの駆動軸の回転速度に補正をかけるようにしたもので
ある。In order to achieve the above object, the present invention provides a friction drive unit having a positioned member driven by a drive shaft of a motor, and position measuring means for measuring the position of the positioned member. A friction drive device that positions the member to be positioned by driving and controlling the motor based on the position information of the member to be positioned measured by the position measuring means. From the rotation angle measuring means for measuring the angle, the rotation angle of the drive shaft measured by the rotation angle measuring means, and the position information of the positioned member measured by the position measuring means, the drive shaft and the positioned member And a rotation speed of the drive shaft of the motor based on the slip amount calculated by the calculation means. In which it was to make a correction to.
【0006】[0006]
【作用】上記の構成によれば、回転角測定手段によりモ
ータの駆動軸の回転角が測定され、位置測定手段により
被位置決め部材の位置が測定される。測定された駆動軸
の回転角と被位置決め部材の位置情報とから、演算手段
により、駆動軸と被位置決め部材の間に生じたすべり量
が演算され、このすべり量に基づきモータの駆動軸の回
転速度に補正がかけられる。これにより、すべりが小さ
くなるようにモータは駆動制御され、被位置決め部材の
位置決めは応答性良く行われる。According to the above construction, the rotation angle measuring means measures the rotation angle of the drive shaft of the motor, and the position measuring means measures the position of the member to be positioned. From the measured rotation angle of the drive shaft and the position information of the member to be positioned, the calculating means calculates the slip amount generated between the drive shaft and the member to be positioned, and the rotation of the drive shaft of the motor based on this slip amount. The speed is corrected. As a result, the motor is drive-controlled so that the slip is reduced, and the positioning of the positioned member is performed with good responsiveness.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例について図
面を参照して説明する。図1は摩擦駆動装置の概略構造
を示す。本装置は、駆動源であるモータ1と、モータ1
の駆動軸2によって駆動される被位置決め部材であるロ
ッド3と、このロッド3を移動自在に支持する支持ロー
ラ4と、ロッド3の位置を測定するレーザ測長器5及び
レーザミラー6と、モータ1の駆動軸2に取付けられ駆
動軸2の回転角を測定するロータリエンコーダ7等で構
成される。レーザミラー6はロッド3の側端面に設けら
れ、このレーザミラー6に対向する位置にレーザ測長器
5が配設される。レーザ測長器5は、レーザミラー6に
対してレーザを照射し、レーザミラー6で反射されたレ
ーザを受けて、例えば、レーザ波の干渉を用いてレーザ
波長を分解能として、ロッド3の位置を測定する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic structure of a friction drive device. The present apparatus includes a motor 1 that is a drive source and a motor 1
Rod 3, which is a member to be positioned, which is driven by the drive shaft 2 of the support roller 4, a support roller 4 for movably supporting the rod 3, a laser length measuring device 5 and a laser mirror 6 for measuring the position of the rod 3, and a motor. The rotary encoder 7 is attached to the first drive shaft 2 and measures the rotation angle of the drive shaft 2. The laser mirror 6 is provided on the side end surface of the rod 3, and the laser length measuring device 5 is arranged at a position facing the laser mirror 6. The laser length measuring device 5 irradiates the laser on the laser mirror 6, receives the laser reflected by the laser mirror 6, and determines the position of the rod 3 with the laser wavelength as the resolution using the interference of the laser waves, for example. taking measurement.
【0008】ロッド3の位置を測定する手段としては、
上述したレーザ測長器5及びレーザミラー6に限られ
ず、種々の変形が可能で、例えば、図2に示すように、
静電容量を測定することで変位を検出する静電容量式変
位計15を使用したり、図3に示すように、リニアエン
コーダ25を使用してもよい。As means for measuring the position of the rod 3,
The present invention is not limited to the laser length measuring device 5 and the laser mirror 6 described above, and various modifications are possible. For example, as shown in FIG.
A capacitance type displacement gauge 15 that detects displacement by measuring capacitance may be used, or a linear encoder 25 may be used as shown in FIG.
【0009】図4は摩擦駆動装置、特に、そのサーボ系
を示す。このサーボ系において、補償要素11は制御を
安定かつ速く応答させるためのもので、一般に、比例要
素、積分要素、微分要素、位相進み要素や位相遅れ要素
が用いられる。モータ1は補償要素11からの信号を受
けて駆動制御される。摩擦駆動ユニット(FDU)13
はモータ1の駆動軸2によって摩擦駆動されるロッド3
を有する。測長器5はFDU13の出力すなわちロッド
3の現在位置を測定し、補償要素11にフィードバック
する。ロータリエンコーダ7はモータ1の駆動軸2の回
転角を測定する。すべり計算器12はロータリエンコー
ダ7と測長器5の測定出力に基づいてFDU13におい
て生じるすべり量を演算する。補償要素21は、すべり
計算器12からの出力に基づき補償要素11の出力に補
正をかけるものである。FIG. 4 shows a friction drive device, in particular its servo system. In this servo system, the compensating element 11 is for making the control respond stably and quickly, and in general, a proportional element, an integral element, a derivative element, a phase lead element and a phase delay element are used. The motor 1 is driven and controlled by receiving a signal from the compensation element 11. Friction drive unit (FDU) 13
Is a rod 3 frictionally driven by the drive shaft 2 of the motor 1.
Have. The length measuring device 5 measures the output of the FDU 13, that is, the current position of the rod 3, and feeds it back to the compensating element 11. The rotary encoder 7 measures the rotation angle of the drive shaft 2 of the motor 1. The slip calculator 12 calculates the amount of slip generated in the FDU 13 based on the measured outputs of the rotary encoder 7 and the length measuring device 5. The compensating element 21 corrects the output of the compensating element 11 based on the output from the slip calculator 12.
【0010】上記構成のサーボ系の動作を説明する。所
定の位置指令が補償要素11に与えられることにより、
補償要素11はモータ1に対して回転速度指令を出力
し、モータ1はそれに応じて駆動される。そのときのモ
ータ1(駆動軸2)の回転角がロータリエンコーダ7に
より測定されると共に、FDU13の出力すなわちロッ
ド3の現在位置が測長器5により測定される。ロータリ
エンコーダ7によるモータ1(駆動軸2)の回転角はす
べり計算器12に入力される。また、測長器5により測
定された現在位置情報は、補償要素11にフィードバッ
クされると共に、すべり計算器12に入力される。すべ
り計算器12において、駆動軸2の回転角θとロッド3
の現在位置情報xから、次式(1)により、駆動軸2と
ロッド3の間に生じたすべり量Sが算出される。 S=x−πD×θ/360 ……(1) ただし、駆動軸2の直径をDとする。The operation of the servo system having the above configuration will be described. By giving a predetermined position command to the compensation element 11,
The compensating element 11 outputs a rotation speed command to the motor 1, and the motor 1 is driven accordingly. The rotation angle of the motor 1 (driving shaft 2) at that time is measured by the rotary encoder 7, and the output of the FDU 13, that is, the current position of the rod 3 is measured by the length measuring device 5. The rotation angle of the motor 1 (driving shaft 2) by the rotary encoder 7 is input to the slip calculator 12. The current position information measured by the length measuring device 5 is fed back to the compensating element 11 and input to the slip calculator 12. In the slip calculator 12, the rotation angle θ of the drive shaft 2 and the rod 3
From the current position information x, the slip amount S generated between the drive shaft 2 and the rod 3 is calculated by the following equation (1). S = x−πD × θ / 360 (1) However, the diameter of the drive shaft 2 is D.
【0011】補償要素21は、上記で得たすべり量Sを
基に、モータ1に対する回転速度指令を最適に制御す
る。すなわち、すべり量Sが大きい場合には、回転速度
指令を大きく減速させ、すべり量Sが小さい場合には、
回転速度指令を小さく減速させる。このように、すべり
量Sに基づいてモータ1の回転速度に補正がかけられる
ので、駆動軸2とロッド3の間に生じるすべりが小さく
なるようにモータの速度が制御され、その結果、FDU
13の出力つまり被位置決め部材の位置決め応答性が良
くなり、整定時間を短くすることができる。The compensating element 21 optimally controls the rotation speed command for the motor 1 based on the slip amount S obtained above. That is, when the slip amount S is large, the rotational speed command is greatly decelerated, and when the slip amount S is small,
Decelerate the rotation speed command slightly. In this way, since the rotation speed of the motor 1 is corrected based on the slip amount S, the speed of the motor is controlled so as to reduce the slip generated between the drive shaft 2 and the rod 3, and as a result, the FDU
The output of No. 13, that is, the positioning response of the positioned member is improved, and the settling time can be shortened.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、モータの
駆動軸の回転角及び該駆動軸によって駆動される被位置
決め部材の位置情報から、これら両者間に生じるすべり
量を演算し、このすべり量に基づきモータの駆動軸の回
転速度に補正をかけるようにしているので、すべりが小
さくなるようにモータを駆動制御することが可能とな
り、従って、位置決め応答性が良くなり、整定時間を短
縮することができる。As described above, according to the present invention, from the rotation angle of the drive shaft of the motor and the position information of the positioned member driven by the drive shaft, the slip amount generated between them is calculated, Since the rotation speed of the motor drive shaft is corrected based on the amount of slip, it is possible to drive and control the motor so that the slip becomes smaller, thus improving the positioning response and shortening the settling time. can do.
【図1】本発明の一実施例による摩擦駆動装置の概略構
成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a friction drive device according to an embodiment of the present invention.
【図2】変形例による摩擦駆動装置の概略構成を示す斜
視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a friction drive device according to a modification.
【図3】別の変形例による摩擦駆動装置の概略構成を示
す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a friction drive device according to another modification.
【図4】本実施例による摩擦駆動装置とそのサーボ系を
示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a friction drive device and a servo system thereof according to the present embodiment.
【図5】従来の摩擦駆動装置とそのサーボ系を示すブロ
ック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional friction drive device and its servo system.
1 モータ 2 駆動軸 3 ロッド 5 レーザ測長器 6 レーザミラー 7 ロータリエンコーダ 12 すべり計算器 13 摩擦駆動ユニット 15 静電容量式変位計 25 リニアエンコーダ 1 Motor 2 Drive Shaft 3 Rod 5 Laser Length Measuring Device 6 Laser Mirror 7 Rotary Encoder 12 Slip Calculator 13 Friction Drive Unit 15 Capacitance Displacement Meter 25 Linear Encoder
Claims (1)
置決め部材を有する摩擦駆動ユニットと、上記被位置決
め部材の位置を測定する位置測定手段とを備え、上記位
置測定手段により測定された上記被位置決め部材の位置
情報に基づいて上記モータを駆動制御することで上記被
位置決め部材の位置決めを行う摩擦駆動装置において、 上記モータの駆動軸の回転角を測定する回転角測定手段
と、 上記回転角測定手段により測定された駆動軸の回転角と
上記位置測定手段により測定された上記被位置決め部材
の位置情報とから上記駆動軸と上記被位置決め部材の間
に生じるすべり量を演算する演算手段とを備え、 上記演算手段により演算されたすべり量に基づき上記モ
ータの駆動軸の回転速度に補正をかけるようにしたこと
を特徴とする摩擦駆動装置。1. A friction drive unit having a member to be positioned which is driven by a drive shaft of a motor, and position measuring means for measuring the position of the member to be positioned, and the position to be measured measured by the position measuring means. In a friction drive device for positioning the member to be positioned by controlling the drive of the motor based on position information of the member, a rotation angle measuring means for measuring a rotation angle of a drive shaft of the motor, and the rotation angle measuring means. The rotation angle of the drive shaft measured by and the position information of the positioned member measured by the position measuring means, and a calculating means for calculating the slip amount generated between the drive shaft and the positioned member, A friction drive characterized in that the rotation speed of the drive shaft of the motor is corrected based on the slip amount calculated by the calculation means. Moving device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28565093A JPH07121237A (en) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | Friction drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28565093A JPH07121237A (en) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | Friction drive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07121237A true JPH07121237A (en) | 1995-05-12 |
Family
ID=17694287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28565093A Withdrawn JPH07121237A (en) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | Friction drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07121237A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7091051B2 (en) | 2003-08-28 | 2006-08-15 | Tosoh Corporation | Chemiluminescence method of 1,2-dioxetane and composition for chemiluminescence |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP28565093A patent/JPH07121237A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7091051B2 (en) | 2003-08-28 | 2006-08-15 | Tosoh Corporation | Chemiluminescence method of 1,2-dioxetane and composition for chemiluminescence |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |