(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転して所定の動作を行った後、所定停止位置に停止して次の動作の待機することを繰り返すモータに駆動電流を供給して所定の動作を実行させた後、所定位置に来たことを検出したときに、初期値あるいは前回の値に所定値を足し込んで自己学習した所定時間Ｔの間、ブレーキ電流をモータに供給した後、モータブレーキ停止補償時間経過後に所定停止位置を通り過ぎていた場合に、逆転電流を供給して所定停止位置に戻すバック処理を繰り返して、モータの逆転が不要となった時点で前記自己学習を終了し、次回以降は該自己学習終了時の前記所定時間Ｔの間、ブレーキ電流をモータに供給することでモータを所定停止位置に停止させるモータ制御部
を備えたことを特徴とするモータ制御回路。
【請求項２】
回転して所定の動作を行った後、所定停止位置に停止して次の動作の待機することを繰り返すモータ制御方法であって、
このモータに駆動電流を供給して所定の動作を実行させた後、所定位置に来たことを検出したときに、初期値あるいは前回の値に所定値を足し込んで自己学習した所定時間Ｔの間、ブレーキ電流をモータに供給した後、モータブレーキ停止補償時間経過後に所定停止位置を通り過ぎていた場合に、逆転電流を供給して所定停止位置に戻すバック処理を繰り返して、モータの逆転が不要となった時点で前記自己学習を終了し、次回以降は該自己学習終了時の前記所定時間Ｔの間、ブレーキ電流をモータに供給することでモータを所定停止位置に停止させる
ことを特徴とするモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、学習機能付のモータ制御回路およびモータ制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モータを回転させてカッタを駆動し用紙を切断する方法がある。このときのモータ駆動方法は、図６の（１）から（４）に示すように、
（１）  モータを正転（右周り）に回転させてカッタを駆動し、用紙を切断する。
【０００３】
（２）  その後、モータの回転に伴い回転する円盤の切り欠きの左端の部分でフォトトランジスタが投光された光を受光したときに、逆電流を５０ｍｓ流してブレーキを行った後、実際に回転が停止するまでの補償時間２００ｍｓを待つ。
【０００４】
（３）  （２）の補償時間２００ｍｓを待った後、切り欠きの部分からフォトトランジスタが光を受光しない場合には、回り過ぎと判断し、逆転電流（例えば３０ｍｓ逆転電流）を供給してモータが停止するまでの補償時間２００ｍｓを待つ。
【０００５】
（４）  （３）の補償時間２００ｍｓを経過後のモータが停止した位置でフォトトランジスタが光を受光したら、終了する。受光しない場合は、（３）を繰り返し、回り過ぎた部分を少しづつ逆転させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の上述した図６の（１）から（４）のモータ制御方法によって用紙の切断動作を行うと、モータの慣性で動く時間が大きすぎ、実際の動作が止まるまでフォトトランジスタの状態チェックを行えないので、３００ｍｓ〜４００ｍｓという大きな時間ロスとなってしまい、全体のモータ制御に多くの時間が必要となってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、これらの問題を解決するため、モータを回転させて用紙カットなどの動作をさせた後、自己学習によって最適な逆電流ブレーキ時間を算出して以降はこの逆電流ブレーキ時間によって所望位置に停止させ、従来の慣性で動く補償時間を待つことを無くすと共に、バック処理を繰り返す時間ロスを無くし、迅速な最適なモータ制御を実現することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
図１を参照して課題を解決するための手段を説明する。
図１において、モータ制御部２は、モータ６を制御するものであって、モータ６に駆動電流を供給して所定の動作を実行させた後、所定位置に来たことを検出したときに、所定時間Ｔの間、ブレーキ電流をモータに供給した後、補償時間経過後に所定停止位置を通り過ぎていた場合に、逆転電流を供給して所定停止位置に戻すバック処理を繰り返して所定停止位置に停止させ、一方、補償時間経過後に所定停止位置に停止した場合に、バック処理を行わないように制御などするものである。
【０００９】
モータ６は、回転して所定の動作を行った後、所定停止位置に停止して次の動作の待機するものである。
切り欠き８は、モータ６の位置を所定停止位置に停止させるためのものである。
【００１０】
円盤７は、モータ６の回転に伴い回転するものであって、切り欠き８を設けて所定停止位置にモータ６を停止させるためのものである。
フォトトランジスタ９は、円盤７の切り欠き８が所定停止位置にきたことを検出するものである。
【００１１】
【作用】
本発明は、図１に示すように、モータ制御部２がモータ６に駆動電流を供給して所定の動作を実行させた後、所定位置に来たことを検出したときに、初期値あるいは前回の値に所定値を足し込んで自己学習した所定時間Ｔの間、ブレーキ電流をモータに供給した後、補償時間経過後に所定停止位置を通り過ぎていた場合に、逆転電流を供給して所定停止位置に戻すバック処理を繰り返して所定停止位置に停止させ、一方、補償時間経過後に所定停止位置に停止した場合に、バック処理を行わないようにしている。
【００１２】
この際、モータ６の回転に伴い回転する円盤７に切り欠き８を設け、当該切り欠き８の一端をフォトトランジスタ９によって光が検出されて通過したときを所定位置とし、当該切り欠き８のほぼ中央を所定停止位置とするようにしている。
【００１３】
また、モータ６への電源投入時あるいはリセット時に自己学習を行い、自己学習後に当該自己学習した所定時間Ｔ（あるいは切り欠き８のほぼ中央にくるように補正した所定時間Ｔ）で固定し、短い時間で確実にモータを所定停止位置に停止させるようにしている。
【００１４】
従って、モータ６を回転させて用紙カットなどの動作をさせた後、自己学習によって最適な逆電流ブレーキ時間Ｔを算出して以降はこの逆電流ブレーキ時間Ｔによって所望位置に停止させることにより、従来の慣性で動く補償時間を待つことを無くすと共に、バック処理を繰り返す時間ロスを無くし、迅速な最適なモータ制御を実現することが可能となった。
【００１５】
【実施例】
次に、図１から図５を用いて本発明の実施例の構成および動作を順次詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の１実施例構成図を示す。
図１の（ａ）は、構成図を示す。
図１の（ａ）において、コントローラ１は、モータ６を制御して本券用紙１０をカッタ１１の刃１２によってカットするものであって、モータ制御部２などから構成されるものである。
【００１７】
モータ制御部２は、モータ６を駆動したり、所定位置に停止させるなどするものである。
ＲＡＭ３は、各種データなどを格納するものである。
【００１８】
モータ６は、カッタ１１を駆動して本券用紙１０を切断するものである。
円盤７は、モータ６の回転に伴い回転するものであって、切り欠き８を設けてモータ６を所定停止位置に停止させるためのものである。
【００１９】
切り欠き８は、円盤７の外周部に設けた所定幅Ｗの切り欠きであって、フォトトランジスタ９によって、投光された光を検出して位置検出するためのものである。
【００２０】
フォトトランジスタ９は、円盤７の外周部に設けた切り欠き８を通って投光された光を検出する素子である。
本券用紙１０は、切断対象の用紙である。
【００２１】
カッタ１１は、本券用紙１０を切断する機構である。
カッタの刃１２は、本券用紙１０を切断する刃である。
アーム１３は、モータ６の回転に伴い回転するここでは、円盤７の回転に伴い、カッタ１１の刃１２を駆動するものである。
【００２２】
図１の（ｂ）は、制御信号を示す。ここで、コントローラ１は、図示の信号を出力すると、モータ６は図示の下記の動作を行う。
動作        信号
正転        ０１
逆転        １０
ブレーキ    １１
次に、図２のフローチャートの順序に従い、図１の構成の動作を詳細に説明する。
【００２３】
図２において、Ｓ１は、初期設定を行う。これは、右側に記載したように、
・Ｔ＝５０ｍｓ
・所定停止位置回転時間８ｍｓ
と初期設定する。ここで、Ｔは、逆電流ブレーキ時間（所定時間）である。所定停止位置回転時間は、図１の切り欠き８の左端の位置からほぼ中央に停止させるために必要な実験によって求めた時間である。
【００２４】
Ｓ２は、モータを１回転、正転（右回り）させる。これは、図１の（ａ）のモータ制御部２が信号０１をモータ６に供給し、当該モータ６を１回転正転させようとする。
【００２５】
Ｓ３は、フォト停止位置か判別する。これは、図１の（ａ）のフォトトランジスタ９が切り欠き８を通過した光を検出したか判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ４で本券用紙１０のカットが終了したと判明すると共に、Ｓ５以降のカッタの位置補正のために行う、所定停止位置にモータ６を停止させる処理を行う。一方、Ｓ３のＮＯの場合には、フォトトランジスタ９が切り欠き８を通過した光を検出するのを待機する。
【００２６】
Ｓ５は、電源投入後の最初のカットか判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ６に進む。ＮＯの場合には、Ｓ１２に進む。
Ｓ６は、逆電流ブレーキ時間Ｔ＝５０ｍｓ（Ｓ１で初期設定された逆電流ブレーキＴ＝５０ｍｓ）の間、逆電流をモータ６に流す。
【００２７】
Ｓ７は、モータブレーキ停止補償時間２００ｍｓの間、待ってモータ６が停止するのを待機する。
Ｓ８は、フォト停止位置か判別する。これは、Ｓ７でモータ６が停止した位置がフォト停止位置か判別する。ＹＥＳの場合には、モータ６が所定停止位置に停止したと判明したので終了する。ＮＯの場合には、モータ６が所定停止位置を通過したと判明したので、Ｓ９でモータ逆回転３０ｍｓの間、モータ６を逆回転させ、Ｓ１０でモータブレーキ停止補償時間２００ｍｓを経過してモータ６が停止するのを待ち、Ｓ１１でモータ逆回転動作フラグをＯＮにセットし、Ｓ８に戻って繰り返し、所定停止位置に戻るまでバック処理を繰り返す。
【００２８】
以上のＳ５のＹＥＳからＳ１１によって、電源投入の最初の本券用紙１０のカットの場合には、フォトトランジスタ９によって切り欠き８の左端で光を検出したときから、逆電流ブレーキ時間Ｔ＝５０ｍｓ（初期値）のブレーキを行った後（Ｓ６、Ｓ７）、バック処理（Ｓ８からＳ１１）を繰り返し、所定停止位置までモータ６を徐々に逆回転させる。
【００２９】
Ｓ１２は、Ｓ５のＮＯで電源投入の最初のカットではなくて、２回目以降のカットと判明したので、逆回転動作フラグがＯＮか判別する（Ｓ１１で逆回転フラグがＯＮにセットされたか判別する）。ＯＮの場合には、前回にモータ６を逆回転させたと判明したので、Ｓ１３からＳ１５およびＳ８からＳ１１で自己学習を行う。ＯＦＦの場合には、前回にモータ６を逆回転させていないと判明したので、Ｓ１６で逆電流ブレーキ時間Ｔに＋８ｍｓを足し込んでこの更新した逆電流ブレーキ時間Ｔの間、モータ６をブレーキして切り欠き８のほぼ中央位置でモータ６が停止するようにし、Ｓ１７でモータブレーキ停止補償時間５０ｍｓ経過後に所定停止位置にモータ６を停止して終了する。
【００３０】
Ｓ１３は、逆電流ブレーキ時間Ｔに＋２ｍｓを足し込んだ更新した逆電流ブレーキ時間Ｔの間、逆電流をモータ６に流す。
Ｓ１４は、モータブレーキ停止補償時間２００ｍｓの間、待ってモータ６が停止するのを待機する。
【００３１】
Ｓ１５は、モータ逆回転フラグをＯＦＦにリセットし、Ｓ８に進む。
Ｓ８は、フォト停止位置か判別する。これは、Ｓ１５でモータ６が停止した位置がフォト停止位置か判別する。ＹＥＳの場合には、モータ６が所定停止位置に停止したと判明したので終了する。そして、次回のカット時には、Ｓ５のＮＯ、Ｓ１２のＯＦＦ、Ｓ１６、Ｓ１７によって一連の自己学習を終了する。一方、Ｓ８のＮＯの場合には、モータ６が所定停止位置を通過したと判明したので、Ｓ９でモータ逆回転３０ｍｓの間、モータ６を逆回転させ、Ｓ１０でモータブレーキ停止補償時間２００ｍｓを経過してモータ６が停止するのを待ち、Ｓ１１でモータ逆回転動作フラグをＯＮにセットし、Ｓ８に戻って繰り返し、所定停止位置に戻るまでバック処理を繰り返す。そして、次回のカット時には、Ｓ５のＮＯ、Ｓ１２のＯＮ、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ８からＳ１１を繰り返し、自己学習を繰り返す。
【００３２】
以上のＳ５のＮＯ、Ｓ１２のＯＮ、Ｓ１３からＳ１５、Ｓ８からＳ１１によって、電源投入の２回目以降の本券用紙１０のカットの場合には、フォトトランジスタ９によって切り欠き８の左端で光を検出したときから、逆電流ブレーキ時間Ｔ（自己学習によって１回目５０ｍｓ、２回目５２ｍｓ、３回目５４ｍｓ・・・）のブレーキを行った後（Ｓ１３、Ｓ１４）、バック処理（Ｓ８からＳ１１）を繰り返し、所定停止位置までモータ６を徐々に逆回転させることを、本券用紙１０のカット毎に繰り返し、逆電流ブレーキ時間Ｔの自己学習を行う。そして、モータ逆転が不要となった時点で自己学習を終了し、次回以降はこの自己学習した逆電流ブレーキ時間Ｔの間、ブレーキを行い、所定停止位置にモータ６を正確に停止させることが可能となる。
【００３３】
図３は、本発明の動作説明図を示す。これは、既述した図２の自己学習するときの様子を示したものである。
図３の（ａ）は、１回目の動作を示す。これは、図２のＳ１からＳ４、Ｓ５のＹＥＳ、Ｓ６からＳ１１の処理を行ったときの様子を表す。詳述すれば、フォト信号がＯＮの時点で、モータ６の駆動を停止し、逆電流を▲２▼５０ｍｓ（初期値Ｔ）の間、流し、２００ｍｓのモータブレーキ停止補償時間の経過後に、フォト信号がＯＮとならないので、ｎ回繰り返し、フォト信号がＯＮとなった時点で終了し、所定停止位置にモータ６をバック処理する。この１回目では、逆電流ブレーキ時間Ｔは、５０ｍｓ＋２＝５２ｍｓと更新する。
【００３４】
図３の（ｂ）は、２回目の動作を示す。これは、図２のＳ１からＳ４、Ｓ５のＮＯ、Ｓ１２のＯＮ、Ｓ１３からＳ１５、Ｓ８からＳ１１の処理を行ったときの様子を表す。詳述すれば、フォト信号がＯＮの時点で、モータ６の駆動を停止し、逆電流を▲２▼５２ｍｓ（初期値に２ｍｓを足し込んだ５２ｍｓ）の間、流し、２００ｍｓのモータブレーキ停止補償時間の経過後に、フォト信号がＯＮとならないので、ｍ回繰り返し、フォト信号がＯＮとなった時点で終了し、所定停止位置にモータ６をバック処理する。この２回目では、逆電流ブレーキ時間Ｔは、５２ｍｓ＋２＝５４ｍｓと更新する。
【００３５】
図３の（ｃ）は、ｎ回目の動作を示す。これは、図２のＳ１からＳ４、Ｓ５のＮＯ、Ｓ１２のＯＮ、Ｓ１３からＳ１５、Ｓ８の最初にＹＥＳとなったときの様子を表す。これは、今回のＳ１３の逆電流ブレーキ時間Ｔに＋２ｍｓを足し込んんでブレーキしてモータブレーキ停止補償時間▲４▼５０ｍｓの経過後にフォト停止位置に丁度モータ６が停止して逆転が不要となったものである。
【００３６】
図３の（ｄ）は、時間固定後の動作を示す。これは、図３の（ｃ）で逆回転が不要となった次回において、図２のＳ１からＳ４、Ｓ５のＮＯ、Ｓ１２のＯＦＦ、Ｓ１６、Ｓ１７のときの様子を表す。これは、前回の自己学習でフォト停止位置に丁度モータ６が停止したのでモータ逆転動作フラグがＯＦＦにされたままであったので、今回はＳ１２のＯＦＦとなり、Ｓ１６で逆電流ブレーキ時間Ｔに＋８ｍｓして切り欠き８のほぼ中央の位置でモータ６が停止するようにし、Ｓ１７でモータブレーキ停止補償時間５０ｍｓ経過後に一連の処理を終了するようにしたものである。詳述すれば、フォト信号がＯＮの時点で、モータ６の駆動を停止し、逆電流を▲２▼５０＋Ｘｍｓ（初期値にＸ（前回までの２ｍｓの足し込みの総数）を足し込んだ時間）＋８ｍｓの間、流し、▲４▼５０ｍｓのモータブレーキ停止補償時間の経過後に、フォト信号がＯＮのままであり、一連のモータ停止処理を終了する。
【００３７】
図４は、本発明の学習説明図を示す。
▲１▼は、自己学習回数であって、電流投入後の最初のカットからバック処理が無くなるまでのカット回数を表す。この▲１▼は、例えば既述した図３の（ａ）の１回目、（ｂ）の２回目、・・・（ｃ）のｎ回目（ｎ＝２３回の場合）を表す。
【００３８】
▲２▼は、逆電流ブレーキ時間Ｔの値が自己学習される変化を表す。
▲３▼は、図３のＸの値であって、逆電流ブレーキ時間Ｔに足し込んだ値を表す。
▲４▼は、モータ停止までの補償時間を表す。
【００３９】
▲５▼は、カッタモータ全体の処理時間を表す。
実際に図１の構成のモータ６（カッタモータ）について自己学習回数を実測した結果、モータによって若干バラツキがあるが、平均してバック処理が３回以内（自己学習が３回以内）で、固定時間と自己学習させることができ、従来の図６の場合の６６０ｍｓを本願発明によリ２９２ｍｓに短縮することができ、２．２６分の１に短縮することができた。
【００４０】
図５は、本発明の切り欠き例を示す。これは、図１のモータ６の回転に伴い回転する円盤７の切り欠き８の形状を示したものである。ここで、実線の○の位置がフォトトランジスタ９の受光部になったときがモータ６の所定停止位置である。左側の点線の○の位置がモータ６の駆動を停止し、逆電流ブレーキを開始させる位置である。右側の点線の○の位置がモータ６を逆回転させてフォトトランジスタ９で検出した位置である。
【００４１】
以上のように、円盤７に所定幅Ｗの切り欠き８を設けることにより、当該切り欠き８の先端がフォトトランジスタ９で検出されたときにモータ６の駆動を停止および逆電流ブレーキ時間Ｔの間、ブレーキして停止した位置が、切り欠き８の幅Ｗを通過してしまったときはバック処理を行うと共に逆電流ブレーキ時間Ｔを増大させることを繰り返して自己学習を行う。そして、ブレーキして停止した位置が、切り欠き８の幅Ｗの丁度右端のときに自己学習が終了し、当該右端からほぼ中央の位置にするためにここでは、８ｍｓを逆電流ブレーキ時間Ｔに加算している。これにより、所定幅Ｗを持つ切り欠き８によって正確に所定停止位置にモータ６を自己学習させて停止させることが可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、モータ６を回転させて用紙カットなどの動作をさせた後、自己学習によって最適な逆電流ブレーキ時間Ｔを算出して以降はこの逆電流ブレーキ時間Ｔによって所望位置に停止させる構成を採用しているため、従来の慣性で動く補償時間を待つことを無くすと共に、バック処理を繰り返す時間ロスを無くし、迅速な最適なモータ制御を実現することができる。これらにより、モータ６を用いて所定の動作をさせた後、所定停止位置に停止するまでの要する処理時間を大幅に短縮、例えば６６０ｍｓを２９２ｍｓに短縮することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例構成図である。
【図２】本発明の動作説明フローチャートである。
【図３】本発明の動作説明図である。
【図４】本発明の学習説明図である。
【図５】本発明の切り欠き例である。
【図６】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１：コントローラ
２：モータ制御部
３：ＲＡＭ
６：モータ
７：円盤
８：切り欠き
９：フォトトランジスタ
１０：本券用紙
１１：カッタ
１２：カッタの刃
１３：アーム
【図１】
0003624322.tif 000002
【図２】
0003624322.tif 000003
【図３】
0003624322.tif 000004
【図４】
0003624322.tif 000005
【図５】
0003624322.tif 000006
【図６】
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