JPH0724460B2 - リニアパルスモータ - Google Patents
リニアパルスモータInfo
- Publication number
- JPH0724460B2 JPH0724460B2 JP60092073A JP9207385A JPH0724460B2 JP H0724460 B2 JPH0724460 B2 JP H0724460B2 JP 60092073 A JP60092073 A JP 60092073A JP 9207385 A JP9207385 A JP 9207385A JP H0724460 B2 JPH0724460 B2 JP H0724460B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slider
- scale
- pulse motor
- motor
- pulse
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/24—Arrangements for stopping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プリンタのヘッド送り等に使用して好適な
リニアパルスモータに関する。
リニアパルスモータに関する。
近年、デイジタル技術の発展とともに、パルス電圧によ
つて駆動されるリニアパルスモータ（以下パルスモータ
という）が広く用いられるようになつた。これは、回路
構成がきわめて簡単で、位置制御の精度もかなり高いの
で、Ｘ−Ｙブロツタ、プリンタヘツドなどの駆動手段と
して賞用されている。
つて駆動されるリニアパルスモータ（以下パルスモータ
という）が広く用いられるようになつた。これは、回路
構成がきわめて簡単で、位置制御の精度もかなり高いの
で、Ｘ−Ｙブロツタ、プリンタヘツドなどの駆動手段と
して賞用されている。
第７図〜第８図は、この種のパルスモータの構成を示す
図である。図において、１はスケール、２はスライダで
あり、スライダ２がスケール１上を移動するようになつ
ている。スケール１の上面には、一定のピツチτでスケ
ール歯3,3…が形成されている。一方、スライダ２は、
鉄板４の下面に固定された一対の板状永久磁石5a,5b
と、永久磁石5a,5bの各下面に固定されたコ字状のコア6
a,6bとからなり、コア6a,6bには、４個の磁極11,12,13,
14が形成されている。磁極11〜14とスケール歯３とは、
僅かなギヤツプを隔てて対向し、磁極11,13,12,14の順
に、スケール歯３と1/4ピツチずつずれている。また、
磁極11,12にはコイル7aが、磁極13,14にはコイル7bが巻
回されている。
図である。図において、１はスケール、２はスライダで
あり、スライダ２がスケール１上を移動するようになつ
ている。スケール１の上面には、一定のピツチτでスケ
ール歯3,3…が形成されている。一方、スライダ２は、
鉄板４の下面に固定された一対の板状永久磁石5a,5b
と、永久磁石5a,5bの各下面に固定されたコ字状のコア6
a,6bとからなり、コア6a,6bには、４個の磁極11,12,13,
14が形成されている。磁極11〜14とスケール歯３とは、
僅かなギヤツプを隔てて対向し、磁極11,13,12,14の順
に、スケール歯３と1/4ピツチずつずれている。また、
磁極11,12にはコイル7aが、磁極13,14にはコイル7bが巻
回されている。
上記コイル7a,7bは、第８図に示すスイツチング回路16
に接続されている。スイツチング回路16は、パルス分配
回路17から出力されるパルス によつて駆動され、コイル7a,7bを励磁する。
に接続されている。スイツチング回路16は、パルス分配
回路17から出力されるパルス によつて駆動され、コイル7a,7bを励磁する。
第９図は、この励磁順序を示す波形図である。
まず、正方向のクロツクCWがパルス分配回路17に供給さ
れると、φ１→φ２→φ３→φ４の順序でパルスが出力
され、スライダ２は第７図（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、1/4ピツチずつ移動する。すなわち、パルスφ１に
よつてコイル7aが励磁されると（第７図（ａ））、磁極
12の磁束が弱められるとともに磁極11の磁束が強めら
れ、磁極11がスケール歯３の真上の位置に来る。以下、
同様に、磁極13,12,14が順次、スケール歯３の真上の位
置に移り、スライダ２が正方向（第７図の右方向）に移
動する。
れると、φ１→φ２→φ３→φ４の順序でパルスが出力
され、スライダ２は第７図（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、1/4ピツチずつ移動する。すなわち、パルスφ１に
よつてコイル7aが励磁されると（第７図（ａ））、磁極
12の磁束が弱められるとともに磁極11の磁束が強めら
れ、磁極11がスケール歯３の真上の位置に来る。以下、
同様に、磁極13,12,14が順次、スケール歯３の真上の位
置に移り、スライダ２が正方向（第７図の右方向）に移
動する。
一方、逆方向のクロツクCCWが供給されると、上と全く
逆の動作によつて、スライダ２が逆方向に移動する。
逆の動作によつて、スライダ２が逆方向に移動する。
こうして、スライダ２は、１パルス毎に磁気的安定点ま
で移動して停止するため、オーブンループでの位置決め
が可能となる。
で移動して停止するため、オーブンループでの位置決め
が可能となる。
ところで、上述した従来のパルスモータにあつては、停
止位置前後でスライダ２が減衰振動を起こし、停止完了
までの時間（位置決め時間）が徒に長くなるという問題
があつた。
止位置前後でスライダ２が減衰振動を起こし、停止完了
までの時間（位置決め時間）が徒に長くなるという問題
があつた。
例えば、スケール歯３のピツチをτとし、第７図（ａ）
に示す変位 の位置から、同図（ｂ）に示すχ＝０の位置までスライ
ダ２を移動する場合を考えると、スライダ２は第10図に
示すように、χ＝０の位置前後で減衰振動してしまい、
位置決め時間Ｔｓが長くなつてしまうという問題があつ
た。
に示す変位 の位置から、同図（ｂ）に示すχ＝０の位置までスライ
ダ２を移動する場合を考えると、スライダ２は第10図に
示すように、χ＝０の位置前後で減衰振動してしまい、
位置決め時間Ｔｓが長くなつてしまうという問題があつ
た。
この理由を第11図によつて説明する。この図は、パルス
モータの推力−変位特性を示すもので、変位χが負のと
きに推力が正、χが正のときに推力が負となつている。
このような特性において、第７図（ａ）に示す の位置で、φ１モードで励磁すると、スライダ２に正の
推力が作用し、スライダ２はχ＝０の方向に移動する。
しかるに、χが負の領域では推力が常に正であるため、
スライダ２はχが正の領域まで必ずオーバーランし、負
の推力を受けなければ停止しない。従つて、スライダ２
はχ＝０の前後で減衰振動しながら停止する。
モータの推力−変位特性を示すもので、変位χが負のと
きに推力が正、χが正のときに推力が負となつている。
このような特性において、第７図（ａ）に示す の位置で、φ１モードで励磁すると、スライダ２に正の
推力が作用し、スライダ２はχ＝０の方向に移動する。
しかるに、χが負の領域では推力が常に正であるため、
スライダ２はχが正の領域まで必ずオーバーランし、負
の推力を受けなければ停止しない。従つて、スライダ２
はχ＝０の前後で減衰振動しながら停止する。
この結果、この種のパルスモータによつて、プリンタの
ヘツドを駆動したような場合は、第12図に示すように、
位置決め時間Ｔｓ経過後に印字を行わなければならず、
印字速度が遅くなつてしまうとう問題があった。
ヘツドを駆動したような場合は、第12図に示すように、
位置決め時間Ｔｓ経過後に印字を行わなければならず、
印字速度が遅くなつてしまうとう問題があった。
この問題を解決する方法としては、特開昭52−62615号
公報に開示されているように、モータコイルの誘起電圧
を検出し、この誘起電圧をモータコイルを駆動する制御
装置にフィードバックして振動を防止する方法が知られ
ている。しかしながら、この公報に開示された方法にお
いては、モータコイルに発生する速度起電力を直接検出
するので、アイソレータとして耐圧の高いものを選定し
なければ、信頼性が得られないという欠点がある。ま
た、この公報においては、回転型パルスモータのよう
に、一方向に電流を流す場合における速度起電圧の検出
を想定しており、リニアパルスモータのように両方向に
電流を流す場合における速度起電圧の検出を行なうとい
う点についてまでは言及されていない。
公報に開示されているように、モータコイルの誘起電圧
を検出し、この誘起電圧をモータコイルを駆動する制御
装置にフィードバックして振動を防止する方法が知られ
ている。しかしながら、この公報に開示された方法にお
いては、モータコイルに発生する速度起電力を直接検出
するので、アイソレータとして耐圧の高いものを選定し
なければ、信頼性が得られないという欠点がある。ま
た、この公報においては、回転型パルスモータのよう
に、一方向に電流を流す場合における速度起電圧の検出
を想定しており、リニアパルスモータのように両方向に
電流を流す場合における速度起電圧の検出を行なうとい
う点についてまでは言及されていない。
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、速
度起電圧を簡単な構成で、かつ高い信頼性で得ることが
できるリニアパルスモータを提供することを目的として
いる。
度起電圧を簡単な構成で、かつ高い信頼性で得ることが
できるリニアパルスモータを提供することを目的として
いる。
上記問題点を解決するために、この発明は、モータコイ
ルが取付けられるスライダと、このスライダに対向配置
される歯型状のスケールを備え、スライダ移動によって
生じる速度起電圧をフィードバックし、パルス電圧指令
との差によって前記モータコイルを順次励磁し、段階的
運動を生じるようにしたリニアパルスモータにおいて、
前記スライダに直列結合され、前記スケールに対向配置
される一対のコア、これらコアの間に介挿される永久磁
石及び各コアの磁極に巻回されるサーチコイルからな
り、前記永久磁石を起磁力とするスライダ、スケール間
磁束の、前記スライダの移動によって生じる時間的変化
に比例した速度起電圧を生成する速度起電圧検出手段を
具備することを特徴とする。
ルが取付けられるスライダと、このスライダに対向配置
される歯型状のスケールを備え、スライダ移動によって
生じる速度起電圧をフィードバックし、パルス電圧指令
との差によって前記モータコイルを順次励磁し、段階的
運動を生じるようにしたリニアパルスモータにおいて、
前記スライダに直列結合され、前記スケールに対向配置
される一対のコア、これらコアの間に介挿される永久磁
石及び各コアの磁極に巻回されるサーチコイルからな
り、前記永久磁石を起磁力とするスライダ、スケール間
磁束の、前記スライダの移動によって生じる時間的変化
に比例した速度起電圧を生成する速度起電圧検出手段を
具備することを特徴とする。
［作用］ 上記構成によれば、スライダが移動すると、永久磁石を
起磁力とするスライダ、スケール間磁束が変化し、各サ
ーチコイルに速度起電圧が発生する。この場合、速度起
電圧は、スライダ、スケール間磁束の時間的変化に比例
する。
起磁力とするスライダ、スケール間磁束が変化し、各サ
ーチコイルに速度起電圧が発生する。この場合、速度起
電圧は、スライダ、スケール間磁束の時間的変化に比例
する。
したがって、速度起電圧をモータコイルに発生する誘起
電圧から得ることなく、かつモータコイルの両方向に電
流を流す場合においても、各方向における速度起電圧を
得ることができる。
電圧から得ることなく、かつモータコイルの両方向に電
流を流す場合においても、各方向における速度起電圧を
得ることができる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例によるパルスモータの駆動装
置の要部の構成を示すブロツク図である。この図におい
て、スライダ２のコイル7a,7bは、パワーアンプ20a,20b
によつて各々駆動される。パワーアンプ20aおよび20bの
入力端には、A,B各相の電圧指令Ea＊,Eb＊が各々供給さ
れるとともに、サーチコイル21aおよび21bから、A,B各
相の速度起電圧Va,Vbがフイードバツクされている。
置の要部の構成を示すブロツク図である。この図におい
て、スライダ２のコイル7a,7bは、パワーアンプ20a,20b
によつて各々駆動される。パワーアンプ20aおよび20bの
入力端には、A,B各相の電圧指令Ea＊,Eb＊が各々供給さ
れるとともに、サーチコイル21aおよび21bから、A,B各
相の速度起電圧Va,Vbがフイードバツクされている。
上記サーチコイル21aおよび21bは、第２図に示すよう
に、非磁性体の結合部材22によつて、スライダ２に直列
結合された１対のコア23a,23bの各磁極24a,24bに巻回さ
れている。これらのコア23a,23bは、第７図に示すコア6
a,6bと同一の寸法を有し、コア23a,23bの中間には永久
磁石25が介挿され、磁極24aが第７図の磁極11と、磁極2
4bが磁極14と、各々スケール歯３に関して、同位相の位
置に来るようになつている。そして、スライダ２がスケ
ール１上を移動するときに、コア23a,23b、スケール歯
３およびスケール１を循環する磁束が変化し、サーチコ
イル21a,21bに速度起電圧Va,Vbが発生する。
に、非磁性体の結合部材22によつて、スライダ２に直列
結合された１対のコア23a,23bの各磁極24a,24bに巻回さ
れている。これらのコア23a,23bは、第７図に示すコア6
a,6bと同一の寸法を有し、コア23a,23bの中間には永久
磁石25が介挿され、磁極24aが第７図の磁極11と、磁極2
4bが磁極14と、各々スケール歯３に関して、同位相の位
置に来るようになつている。そして、スライダ２がスケ
ール１上を移動するときに、コア23a,23b、スケール歯
３およびスケール１を循環する磁束が変化し、サーチコ
イル21a,21bに速度起電圧Va,Vbが発生する。
例えば、スライダ２が第７図（ａ）の位置から（ｂ）の
位置に移動する場合を考えると、サーチコイル21a,21b
には（ａ）の位置を保持させる方向のスライダVa,Vbが
生じる。すなわち、電圧指令Ea＊,Eb＊と逆方向の速度
起電圧Va,Vbが発生し、これがパワーアンプ20a,20bにフ
イードバツクされる。言い換えれば、第１図（ｂ）に示
すように、スライダ２からパワーアンプ20a（20b）に負
方向のフイードバツクがかかつた状態となる。
位置に移動する場合を考えると、サーチコイル21a,21b
には（ａ）の位置を保持させる方向のスライダVa,Vbが
生じる。すなわち、電圧指令Ea＊,Eb＊と逆方向の速度
起電圧Va,Vbが発生し、これがパワーアンプ20a,20bにフ
イードバツクされる。言い換えれば、第１図（ｂ）に示
すように、スライダ２からパワーアンプ20a（20b）に負
方向のフイードバツクがかかつた状態となる。
次に、第３図〜第４図を参照して、本実施例の動作を説
明する。
明する。
例として、第７図（ａ）の位置（χ＝τ/4）から、
（ｂ）の位置（χ＝０）に移動させる場合を考える。こ
の場合、第３図の時刻t1に示すように、コイル7bにＢ相
電圧指令Eb＊を印加すると、スライダ２には、第４図に
実線で示す正方向の推力が作用し、スライダ２はχ＝０
の方向に移動する。この移動によつて、サーチコイル21
a,21bには速度起電圧Va,Vbが発生し、パワーアンプ20a,
20bにフイードバツクされる。これによつて、Ａ相コイ
ル7aには負の励磁電流Iaが流れ、スライダ２には第４図
に破線で示すように、負の推力（制動力）が作用する。
従つて、スライダ２は、第５図に実線で示すように、χ
＝０の位置に速やかに停止する。
（ｂ）の位置（χ＝０）に移動させる場合を考える。こ
の場合、第３図の時刻t1に示すように、コイル7bにＢ相
電圧指令Eb＊を印加すると、スライダ２には、第４図に
実線で示す正方向の推力が作用し、スライダ２はχ＝０
の方向に移動する。この移動によつて、サーチコイル21
a,21bには速度起電圧Va,Vbが発生し、パワーアンプ20a,
20bにフイードバツクされる。これによつて、Ａ相コイ
ル7aには負の励磁電流Iaが流れ、スライダ２には第４図
に破線で示すように、負の推力（制動力）が作用する。
従つて、スライダ２は、第５図に実線で示すように、χ
＝０の位置に速やかに停止する。
なお、Ｂ相コイルに流れる電流Ibは、速度起電圧Vbのフ
イードバツクによつて減少する。このため、正の推力が
減少して制動作用を助ける動きをする。
イードバツクによつて減少する。このため、正の推力が
減少して制動作用を助ける動きをする。
こうして、本実施例によれば各ステツプで迅速な位置決
めが行われるので、これをプリンタヘツドの位置決めに
適用すれば、第６図に示すように、従来のパルスモータ
の場合（第12図）よりも、印字速度を速めることができ
る。
めが行われるので、これをプリンタヘツドの位置決めに
適用すれば、第６図に示すように、従来のパルスモータ
の場合（第12図）よりも、印字速度を速めることができ
る。
以上説明したように、この発明は、モータコイルが取付
けられるスライダと、このスライダに対向配置される歯
型状のスケールを備え、スライダ移動によって生じる速
度起電圧をフィードバックし、パルス電圧指令との差に
よって前記モータコイルを順次励磁し、段階的運動を生
じるようにしたリニアパルスモータにおいて、前記スラ
イダに直列結合され、前記スケールに対向配置される一
対のコア、これらコアの間に介挿される永久磁石及び各
コアの磁極に巻回されるサーチコイルからなり、前記永
久磁石を起磁力とするスライダ、スケール間磁束の、前
記スライダの移動によって生じる時間的変化に比例した
速度起電圧を生成する速度起電圧検出手段を具備したの
で、速度起電圧を簡単な構成で、かつ高い信頼性で得る
ことができるという効果が得られる。
けられるスライダと、このスライダに対向配置される歯
型状のスケールを備え、スライダ移動によって生じる速
度起電圧をフィードバックし、パルス電圧指令との差に
よって前記モータコイルを順次励磁し、段階的運動を生
じるようにしたリニアパルスモータにおいて、前記スラ
イダに直列結合され、前記スケールに対向配置される一
対のコア、これらコアの間に介挿される永久磁石及び各
コアの磁極に巻回されるサーチコイルからなり、前記永
久磁石を起磁力とするスライダ、スケール間磁束の、前
記スライダの移動によって生じる時間的変化に比例した
速度起電圧を生成する速度起電圧検出手段を具備したの
で、速度起電圧を簡単な構成で、かつ高い信頼性で得る
ことができるという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例によるパルスモータの駆動装
置の要部の構成を示すブロツク図、第２図はサーチコイ
ル21a,21bの取り付け状態を示す正面図、第３図は同実
施例の電圧指令の波形図、第４図は同実施例によるパル
スモータの推力−変位特性図、第５図は同実施例による
パルスモータの位置決め特性を示す図、第６図は同実施
例によるパルスモータによつてプリンタヘツドを駆動し
た場合の特性を示す図、第７図は従来のパルスモータの
構成と動作を示す正面図、第８図は従来のパルスモータ
の駆動回路の構成を示す回路図、第９図は従来のパルス
モータの動作を説明するための波形図、第10図は従来の
パルスモータの位置決め特性を示す図、第11図は従来の
パルスモータの推力−変位特性を示す図、第12図は従来
のパルスモータによつてプリンタヘツドを駆動した場合
の特性を示す図である。 １……スケール、２……スライダ、7a,7b……コイル
（モータコイル）、20a,20b……パワーアンプ（駆動手
段）、21a,21b……サーチコイル22……結合部材、23a,2
3b……コア、24a,24b……磁極、Ea＊,Eb＊……電圧指令
（指令値）、Va,Vb……速度起電圧。
置の要部の構成を示すブロツク図、第２図はサーチコイ
ル21a,21bの取り付け状態を示す正面図、第３図は同実
施例の電圧指令の波形図、第４図は同実施例によるパル
スモータの推力−変位特性図、第５図は同実施例による
パルスモータの位置決め特性を示す図、第６図は同実施
例によるパルスモータによつてプリンタヘツドを駆動し
た場合の特性を示す図、第７図は従来のパルスモータの
構成と動作を示す正面図、第８図は従来のパルスモータ
の駆動回路の構成を示す回路図、第９図は従来のパルス
モータの動作を説明するための波形図、第10図は従来の
パルスモータの位置決め特性を示す図、第11図は従来の
パルスモータの推力−変位特性を示す図、第12図は従来
のパルスモータによつてプリンタヘツドを駆動した場合
の特性を示す図である。 １……スケール、２……スライダ、7a,7b……コイル
（モータコイル）、20a,20b……パワーアンプ（駆動手
段）、21a,21b……サーチコイル22……結合部材、23a,2
3b……コア、24a,24b……磁極、Ea＊,Eb＊……電圧指令
（指令値）、Va,Vb……速度起電圧。
Claims (1)
- 【請求項１】モータコイルが取付けられるスライダと、
このスライダに対向配置される歯型状のスケールを備
え、スライダ移動によって生じる速度起電圧をフィード
バックし、パルス電圧指令との差によって前記モータコ
イルを順次励磁し、段階的運動を生じるようにしたリニ
アパルスモータにおいて、前記スライダに直列結合さ
れ、前記スケールに対向配置される一対のコア、これら
コアの間に介挿される永久磁石及び各コアの磁極に巻回
されるサーチコイルからなり、前記永久磁石を起磁力と
するスライダ、スケール間磁束の、前記スライダの移動
によって生じる時間的変化に比例した速度起電圧を生成
する速度起電圧検出手段を具備することを特徴とするリ
ニアパルスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092073A JPH0724460B2 (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | リニアパルスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092073A JPH0724460B2 (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | リニアパルスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251500A JPS61251500A (ja) | 1986-11-08 |
| JPH0724460B2 true JPH0724460B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=14044277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60092073A Expired - Lifetime JPH0724460B2 (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | リニアパルスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724460B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2541998B2 (ja) * | 1987-08-13 | 1996-10-09 | 山洋電気株式会社 | ステッピングモ−タの制動制御方法及び装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5262615A (en) * | 1975-11-20 | 1977-05-24 | Fujitsu Fanuc Ltd | Electric pulse motor drive system |
| JPS54108911U (ja) * | 1978-01-19 | 1979-07-31 |
-
1985
- 1985-04-27 JP JP60092073A patent/JPH0724460B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61251500A (ja) | 1986-11-08 |
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