(57)【要約】【課題】複数の異なる定速領域にて連続動作するステッピングモータにおいて、定速動作の切り替え時にモータが脱調することなく、瞬時に速度切り替え動作させることを課題とする。【解決手段】複数の異なる定速領域にて連続動作するステッピングモータにおいて、相励磁時間データと相励磁方式及び回転方向を含む相切替情報を格納する記憶手段を複数個有し、前記記憶手段の出力はマイクロプロセッサにて選択して順次読み出され、ハードウェアにて相励磁信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる定速領域にて連続動作するステッピングモータにおいて、相励磁時間データと相励磁方式及び回転方向を含む相切替情報を格納する記憶手段を複数個有し、前記記憶手段の出力はマイクロプロセッサにて選択して順次読み出され、ハードウェアにて相励磁信号を出力することを特徴とするステッピングモータの制御方法。
【請求項２】
前記記憶手段に格納する相励磁情報に同一相励磁パターン使用回数を付加し、同一相励磁パターン使用回数カウント手段にてカウントしている間は同一の相励磁時間が使用されることで、記憶手段の容量増加を抑えることを特徴とする前記請求項１に記載のステッピングモータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステッピングモータは、ステータ巻線の励磁相を順次切り替えることによりロータを回転させるモータであり、モータの回転数は励磁相の切り替え周波数により決まり、モータの回転角度は励磁相の切り替え回数により決まる。このため、エンコーダやタコジェネレータ等で常にモータの動作を監視しながら回転速度の制御や位置決めを行う必要がない、いわゆる開ループ制御が可能であり、機器の構成を単純に出来、コストを低減することが出来る。また、使用するに当たっては正確な切り替え周波数による制御が必要であり、マイクロプロセッサの割り込み処理、メモリを使用したハードウェアシーケンス処理を使用することが多い（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
【０００３】
以下に従来技術の制御方法を説明する。
【０００４】
図４にハードウェアシーケンス処理を用いた制御装置の一例を示す構成図、図５にそのタイミングチャートを示す。マイクロプロセッサ２１はステッピングモータの相励磁時間値と相励磁情報を連続してＲＡＭ２２に書き込む。相励磁情報には相励磁方式（１−２相励磁、２相励磁）の設定、タイムアウト後のモータ相励磁の有無の設定が含まれる。前記データ書き込み終了後、ステッピングモータの起動信号を有効にする。起動信号により、ＲＡＭ２２のアドレスカウンタ２３がリセットされ、ＲＡＭ２２のアドレスＡ０に格納されているデータＴ０を読み出し、そのデータＴ０がタイマ２４の値（相励磁時間）として設定され、タイマ２４が動作する。タイムアウト時（時間Ｔ０経過後）に相励磁方式選択回路２５により前記相励磁情報に設定された動作を選択し、相励磁パターンカウンタを動作させ、そのときのカウンタの値を相励磁パターン分配回路２７の入力とし、駆動回路２８に相励磁パターンを出力する。同時にＲＡＭ２２のアドレスカウンタ２３が１カウントアップし、次のアドレスＡ１のデータＴ１が読み出され、そのデータＴ１がタイマ２４の値（相励磁時間）として設定される。以上の動作の繰り返しをＲＡＭ２２に書き込まれたデータの数だけ実行する。
【特許文献１】
特開平５−３００７９９号公報
【特許文献２】
特開平５−１０４８０８号公報
【特許文献３】
特開平５−２５２７９７号公報
【特許文献４】
特開平１１−６９８８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、ステッピングモータの定速領域が複数あり、連続動作を必要とした場合、膨大なメモリ容量が必要となる問題点や、メモリ容量を抑えようとすると、動作中にメモリ内のデータを書き替えることが必要であり、モータが脱調する恐れがあり、瞬時の速度切り替えに対応できないという問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、複数の異なる定速領域にて連続動作するステッピングモータにおいて、相励磁時間データと相励磁方式及び回転方向を含む相切替情報を格納する記憶手段を複数個有し、前記記憶手段の出力はマイクロプロセッサにて選択して順次読み出され、ハードウェアにて相励磁信号を出力することで解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を、図１〜図３で説明する。図１は構成図、図２はステッピングモータの動作速度波形図、図３はタイミングチャートを示す。
【０００８】
図１、２、３において、マイクロプロセッサ１は予め決められたステッピングモータの速度波形から算出された、相励磁時間値と相励磁情報を連続してＲＡＭ３、ＲＡＭ４、ＲＡＭ５に書き込む。それぞれのＲＡＭには図２のステッピングモータの動作速度波形に示す動作パターン（１）、（２）、（３）が書き込まれる。相励磁情報には相励磁方式（１−２相励磁、２相励磁）の設定、タイムアウト後のモータ相励磁の有無の設定が含まれる。前記データ書き込み終了後、ステッピングモータの起動信号を有効にする。マイクロプロセッサ１がパターン選択信号にてパターン（１）を選択し、メモリアドレスクリア信号を出力することによりＲＡＭ３のアドレスＡ０に格納されているデータＴ０が読み出され、そのデータＴ０がタイマ８の値（相励磁時間）として設定され、タイマ８が動作する。タイムアウト時（時間Ｔ０経過後）に相励磁方式選択回路７により前記相励磁情報に設定された動作を選択し、相励磁パターンカウンタ１０を動作させ、そのときのカウンタの値を相励磁パターン分配回路１１の入力とし、駆動回路１２に相励磁パターンを出力する。このとき、同一相励磁パターン使用回数カウンタ９を１カウントダウンし、カウンタ値がゼロになったら３つのＲＡＭ共通のアドレスカウンタ２が１カウントアップし、次のアドレスＡ１のデータＴ１が読み出され、そのデータＴ１がタイマ８の値（相励磁時間）として設定される。相励磁時間は定速になると同一データが使用されるため、前記同一相励磁パターン使用回数カウンタ９に定速時にロードされるカウンタ値は最大値が入る。以上の動作の繰り返しをＲＡＭ３に書き込まれたデータの数だけ実行する。ステッピングモータの動作パターンをパターン（２）に変更する場合、マイクロプロセッサよりメモリアドレスクリア信号を出力し、パターン選択信号にてパターン（２）を選択する。その後の動作は前記パターン（１）と同様である。本実施例ではモータ動作はパターン（１）（低速）、パターン（２）（高速）、パターン（３）（低速）、パターン（２）（高速）の順に遷移する。
【０００９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数の定速領域をもち連続動作するステッピングモータにおいて、速度領域の切り替え時にモータが脱調することなく瞬時に速度切り替えが可能である。また、定速領域では同じ相励磁時間を設定された回数だけ使用することからメモリ容量の増加が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図。
【図２】本発明におけるステッピングモータの動作速度波形図。
【図３】本発明の一実施例のタイミングチャート。
【図４】従来技術を示す構成図。
【図５】従来技術を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１はマイクロプロセッサ、２はアドレスカウンタ、３、４、５はＲＡＭ、６はＲＡＭ出力データ選択回路、７は相励磁方式選択回路、８はタイマ、９は同一相励磁パターン使用回数カウンタ、１０は相励磁パターンカウンタ、１１は相励磁パターン分配回路、１２は駆動回路、２１はマイクロプロセッサ、２２はＲＡＭ、２３はアドレスカウンタ、２４はタイマ、２５は相励磁方式選択回路、２６は相励磁パターンカウンタ、２７は相励磁パターン分配回路、２８は駆動回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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