JPS6113246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサーボモータドライブ回路に関し、特
に目標値に対して変化の方向が異る種々の入力制
御電圧を所定の方向で変化する電圧に変換するよ
うにしたものである。

プリント基板上に配された発振コイル、可変抵
抗器、半固定可変抵抗器等のように配線後に調整
を要する回路部品を調整する場合、従来は作業者
がメータ類を見ながらドライバにより手動で調整
用のコア、シヤフト、ビス等を回して調整を行つ
ていた。このため作業能率が悪くなり、また作業
に熟練を要すると共に、調整値にバラツキが生じ
る等の問題があつた。そこでサーボモータで回転
されるドライバを用いて、上記調整用のビス等を
回し、回路部品が所定の調整値に達したときに自
動的にドライバの回転を停止させるようにしたプ
リント基板の自動調整装置が開発され実用化され
始めている。

このような自動調整装置においては例えば第１
図に示すようなサーボループが構成される。

第１図においてプリント基板１に装着された調
整を要する回路部品２の調整ネジ３はサーボモー
タ４で駆動されるドライバ５により回転される。
この回転により回路部品２が可変抵抗器または半
固定可変抵抗器である場合はその抵抗値が変化
し、回路部品２が発振コイルである場合はそのイ
ンダクタンスまたは発振周波数が変化する。この
変化はプリント基板１の所定の配線パターン６，
７から取り出されてプロセッサ８に加えられる。
プロセッサ８は上記変化に応じてレベルの変化す
る制御電圧を出力し、この制御電圧は増巾器９で
増巾されてモータ４に加えられ、これによつてモ
ータ４は正または逆回転される。そして制御電圧
が予め設定された目標値に達したときモータ４の
回転が停止されることにより回路部品２は所定の
値に調整される。

上記のようなサーボ回路においてはプロセツサ
８から増巾器９を介してモータ４に加えられる制
御電圧は回路部品２の種類によつて第２図Ａ，
Ｂ，Ｃに示すように種々の異つた変化をする。即
ちＡのようにモータ４の正回転によつて制御電圧
が増加するもの、ＢのようにＡとは逆に制御電圧
が減少するもの、Ｃのようにピーク値を有するも
の等がある。尚これらのＡ，Ｂ，Ｃの制御電圧は
何れもモータ４を正または逆回転させることによ
つて目標値に向つて変化される。

而してこのような制御電圧の種々の変化に対し
て夫々異るサーボループを構成すると回路が極め
て複雑になると云う不都合が生じる。

本発明は上記の問題を解決するためのもので、
制御電圧と目標値電圧とを差動増巾器に加えると
共にこれらの電圧の大小を検出し、この検出信号
に基いて上記差動増巾器に加えられる２つの電圧
をその入力端で入れ替えるようにしたものであ
る。

以下本発明を前述したプリント基板の自動調整
装置に適用した場合の実施例を図面と共に説明す
る。

第３図において、入力端子１１には第１図のプ
ロセツサ８より調整される回路部品の種類に応じ
て第２図Ａ，Ｂ，Ｃに示すような種々の制御電圧
が加えられる。また入力端子１２には第２図の目
標値となる電圧Ｅ_Aが加えられる。この電圧Ｅ_Aは
アナログスイツチ１３，１４及び電圧比較器１７
の一側入力端子に加えられる。また上記制御電圧
はアナログスイツチ１５，１６及び電圧比較器１
７の＋側入力端子に加えられる。電圧比較器１７
は制御電圧が目標値電圧Ｅ_Aより大きいときは高
レベルの信号を出力し、小さいときは低レベルの
信号を出力する。この出力信号はアナログスイツ
チ１３，１５のゲートに直接加えられると共に、
インバータ１８でレベル反転されてアナログスイ
ツチ１４，１６のゲートに加えられる。アナログ
スイツチ１３，１４，１５，１６はそのゲートに
高レベルの信号が加えられたときスイツチが閉じ
るように成されている。従つて制御電圧がＥ_Aよ
り大きいときは、電圧比較器１７から高レベルの
信号が得られるためアナログスイツチ１３，１５
のみが閉ざされ、制御電圧がＥ_Aより低いとき
は、電圧比較器１７から低レベルの信号が得ら
れ、これがインバータ１８で反転されて高レベル
の信号となるためアナログスイツチ１４，１６の
みが閉ざされる。

アナログスイツチ１３，１５が閉ざされた場合
は、アナログスイツチ１３が電圧Ｅ_Aを通過させ
て差動増巾器１９の＋側の入力端子に加え、アナ
ログスイツチ１５が制御電圧を通過させて差動増
巾器１９の−側の入力端子に加える。従つてこの
場合は制御電圧がＥ_Aより大きい場合であるから
差動増巾器１９の出力側点には常に負側で変化
する出力電圧が得られる。

アナログスイツチ１４，１６が閉ざされた場合
は、アナログスイツチ１４が電圧Ｅ_Aを通過させ
て差動増巾器１９の−側入力端子に加え、アナロ
グスイツチ１６が制御電圧を通過させて差動増巾
器１９の＋側入力端子に加える。従つてこの場合
は制御電圧がＥ_Aより小さい場合であるから点
には常に負側で変化する出力電圧が得られる。第
４図Ａ，Ｂ，Ｃは上述の動作によつて得られる差
動増巾器１９の第２図Ａ，Ｂ，Ｃと対応する出力
電圧の変化を示すものである。第４図より明らか
なように第２図Ａ，Ｂ，Ｃの種々の制御電圧に対
して、第４図Ａ，Ｂ，Ｃの電圧は全てOVを極大
値とし、この極大値を目標値として変化する負の
電圧に変換されている。

この第４図Ａ，Ｂ，Ｃの出力電圧は次に差動増
巾器２０の−側入力端子に加えられる。この差動
増巾器２０の＋側入力端子には基準電圧Ｅ_Bが加
えられて上記出力電圧と差動がとられている。従
つてこの差動増巾器２０の出力端子２１には、第
４図Ａ，Ｂ，Ｃの各出力電圧に対して第５図Ａ，
Ｂ，Ｃに示すような電圧Ｅ_Bを極小値とし、この
極小値を目標値として変化する正の出力電圧が得
られる。この場合OVから電圧Ｅ_Bの電圧範囲はサ
ーボモータの不感帯となる。

第５図Ａ，Ｂ，Ｃにおいて、出力電圧が減少し
ている場合、即ち電圧の変化が負の場合はモータ
を正方向に回転させれば自動的に目標値に達す
る。また出力電圧が増加している場合、即ち電圧
の変化が正の場合はモータの極性を切換えて逆回
転させれば自動的に目標値に達する。

次に上記極性の切換え回路の実施例を第６図に
ついて説明する。

第６図において、入力端子２１は第３図の出力
端子２１と共通であり、この端子２１に第５図
Ａ，Ｂ，Ｃの出力電圧（以下第６図に対しては入
力電圧と称する）が加えられる。この入力電圧は
アナログスイツチ２４，２５に加えられると共
に、遅延回路２６及び電圧比較器２７の＋側入力
端子に加えられる。アナログスイツチ２４の出力
側は差動増巾器２８の−側入力端子に接続される
と共にアナログスイツチ２３の入力側に接続され
ている。アナログスイツチ２５の出力側は差動増
巾器２８の＋側入力端子に接続されると共にアナ
ログスイツチ２２の入力側に接続されている。ま
たアナログスイツチ２２，２３の出力側はアース
されている。遅延回路２６及び電圧比較器２７は
第５図Ａ，Ｂ，Ｃの入力電圧の変化が正か負かを
判別するための変化率判別回路２９を構成してお
り、遅延回路２６の出力は電圧比較器２４の−側
入力端子に加えられる。電圧比較器２７では上記
入力電圧と遅延された入力電圧とが比較される。
これによつて入力電圧が負の変化をした場合は低
レベルの信号が出力され、正の変化をした場合は
高レベルの信号が出力される。この低レベルまた
は高レベルの信号は３入力オアゲート３０を通じ
てフリツプフロツプ３１のトリガ端子に加えられ
る。このフリツプフロツプ３１は上記高レベルの
信号によつて反転されて出力Ｑが高レベルにな
る。従つて入力電圧が負の変化であつて電圧比較
器２７から低レベルの信号が出力されたときに
は、フリツプフロツプ３１は反転されず出力Ｑは
低レベルとなつている。この低レベルの出力Ｑは
インバータ２３で反転されて高レベル信号とな
り、この信号によつてアナログスイツチ２３，２
５が閉ざされる。これによつて入力電圧がアナロ
グスイツチ２５を通じて差動増巾器２８の＋側入
力端子に加えられると共に、この差動増巾器２８
の−側入力端子はアナログスイツチ２３を通じて
アースされる。この結果この差動増巾器２８の出
力側点には増巾された正の入力電圧が表れ、こ
の電圧は増巾器９でさらに増巾されて制御電圧と
してモータ４に加えられ、これによつてこのモー
タ４は正方向で回転する。そして上記制御電圧が
目標値に達したときモータ４が停止されて調整が
完了する。

また入力電圧が正の変化であつて電圧比較器２
７から高レベルの信号が出力されたときは、フリ
ツプフロツプ３１が反転されて出力Ｑは高レベル
の反転指示信号となる。この高レベルの出力Ｑに
よつてアナログスイツチ２２，２４が閉ざされ
る。これによつて入力電圧がアナログスイツチ２
４を通じて差動増巾器２８の−側入力端子に加え
られると共に、この差動増巾器２８の＋側入力端
子はアナログスイツチ２２を通じてアースされ
る。この結果この差動増巾器２８の出力側点に
は正の入力電圧が反転増巾された負の入力電圧が
表れ、この電圧は増巾器９でさらに増巾されて制
御電圧としてモータ４に加えられ、これによつて
このモータ４は逆方向で回転する。そして上記制
御電圧が目標値に達したときモータ４が停止され
て調整が完了する。

尚、オアゲート３０の他の端子３９には調整完
了後に後述する反転指示信号が加えられ、さらに
他の端子３３には調整中等において過負荷となつ
た場合等必要がある場合に高レベルの反転指示信
号が加えられる。

第７図は上述の動作により得られる正方向回転
時と逆方向回転時における点の出力電圧の変化
を示すものである。

次に調整完了後には以下に述べるような問題が
生じる。第８図Ａにおいて、いま調整を要する回
路部品の調整ネジ３のドライバ溝３ａに嵌入され
たドライバの先端部５ａが矢印で示す時計方向で
回転されて停止したとする。この状態では回転時
の力によつてドライバの先端部５ａがドライバ溝
３ａと，点で圧接して互いにせり合つてい
る。このためこのままの状態からドライバ先端部
５ａを引き上げると、ドライバ溝３ａからの抜け
が悪くなつているため、引き上げる力によつて調
整ネジ３が若干回転し、調整を狂わせてしまうこ
とになる。これを防ぐには第８図Ｂに示すように
調整完了後モータ４を若干逆転させてドライバ先
端部５ａを矢印の反時計方向に若干反転させて第
８図Ａの，点から離し、溝３ａからのはなれ
をよくしてから引き上げるようにすればよい。

次に上記調整完了後にモータ４を若干逆転させ
るための実施例を第９図と共に説明する。

第９図は第６図の回路に電圧比較器３４、イン
バータ３５、モノマルチ３６，３７及びアナログ
スイツチ３８を付加したものである。

調整が完了しことは第３図の差動増巾器１９の
点での出力電圧、即ち第４図Ａ，Ｂ，Ｃの出力
電圧が零になつたことにより検出することができ
る。このため第９図においては上記点の電圧を
電圧比較器３４の−側入力端子に加えて＋側入力
端子のアース電位と比較している。従つて調整が
完了して点の電圧が零になると電圧比較器３４
より低レベルの信号が出力されインバータ３５で
反転される。この反転された高レベルの信号はオ
アゲート３０を通じてフリツプフロツプ３１を反
転させ、高レベルの出力Ｑが反転指示信号として
アナログスイツチ２２，２４に加えられる。この
結果第６図について述べたと同様にして差動増巾
器２８の出力電圧が反転する。尚このとき上記出
力電圧は例えば略１ＶとなりＥ_Bの大きさと略等
しくなつている。一方インバータ３５からの上記
高レベルの信号は互いに直列接続された時定数τ
_１のモノマルチ３６及び時定数τ_２のモノマルチ
３７によつて遅延されてアナログスイツチ３８の
ゲートに加えられる。これによつてアナログスイ
ツチ３８は上記反転指示信号が出力されてからτ
_１の時間経た後τ_２の時間だけ開かれるこの結果
モータ４はτ_２の時間だけ逆転された後停止す
る。尚、調整完了時にはモータ４の回転は非常に
ゆつくりしているために上記逆転も僅かだけ行わ
れて第８図Ｂの状態となる。そこでドライバ先端
部５ａを引き上げれば容易にドライバ溝３ａから
離すことができ調整が狂うことがない。

本発明は、制御電圧と目標値電圧とがその２つ
の入力端子に加えられる第１の差動増巾器１９
と、上記第１の差動増巾器の２つの入力端子に加
えられた上記制御電圧と上記目標値電圧とを互い
に入れ替える第１の切換え手段１３〜１６と、上
記制御電圧と上記目標値電圧を比較してその比較
結果に応じて上記第１の切換え手段を制御する比
較手段１７と、上記第１の差動増巾器の出力電圧
と基準電圧とがその２つの入力端子に加えられる
第２の差動増巾器２８と、上記第２の差動増巾器
の２つの入力端子に加えられる上記第１の差動増
巾器の出力電圧と上記基準電圧とを互いに入れ替
える第２の切換え手段２２〜２５と、上記第１の
差動増巾器の出力電圧の増大又は減少を検出し、
その検出に応じて上記第２の切換え手段を制御す
る検出手段２２〜２５とを夫々具備して成り、上
記第２の差動増巾器の出力電圧により、モータを
制御するようにしたサーボモータドライブ回路に
係るものである。

従つて本発明によれば、例えば第２図に示すよ
うな変化の方向の異なる種々の制御電圧を、簡単
な構成の回路を通じて例えば第７図に示すように
同一方向で変化し、且つモータの正転又は逆転を
指示するモータ駆動電圧に変換することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用し得るプリント基板自動
調整装置の概略的な系統図、第２図は各種の制御
電圧の変化を示す図、第３図は上記各種の制御電
圧を同じ方向に変化する電圧に変換するための実
施例を示すブロツク図、第４図は第３図の点の
出力電圧の変化を示す図、第５図は第３図の出力
端子の出力電圧の変化を示す図、第６図はモータ
の極性切換え回路のブロツク図、第７図は第６図
の点の出力電圧の変化を示す図、第８図Ａ，Ｂ
は調整完了後のドライバと調整ネジとの関係を示
す平面図、第９図は調整完了後にモータを逆転さ
せるための実施例を示すブロツク図である。 なお図面に用いられている符号において、３は
調整ネジ、４はサーボモータ、５はドライバ、８
はプロセツサ、９は増巾器、１３，１４，１５，
１６はアナログスイツチ、１７は電圧比較器、１
９は差動増巾器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制御電圧と目標値電圧とがその２つの入力端
   子に加えられる第１の差動増巾器、 上記第１の差動増巾器の２つの入力端子に加え
   られる上記制御電圧と上記目標値電圧とを互いに
   入れ替える第１の切換え手段、 上記制御電圧と上記目標値電圧とを比較し、そ
   の比較結果に応じて上記第１の切換え手段を制御
   する比較手段、 上記第１の差動増巾器の出力電圧と基準電圧と
   がその２つの入力端子に加えられる第２の差動増
   巾器、 上記第２の差動増巾器の２つの入力端子に加え
   られる上記第１の差動増巾器の出力電圧と上記基
   準電圧とを互いに入れ替える第２の切換え手段、 上記第１の差動増巾器の出力電圧の増大又は減
   少を検出し、その検出に応じて上記第２の切換え
   手段を制御する検出手段、 を夫々具備して成り、上記第２の差動増巾器の
   出力電圧により、モータを制御するようにしたサ
   ーボモータドライブ回路。