(57)【要約】【課題】  高価な記憶装置を準備する必要なく、限られた記憶容量の中で効率良くステップテーブルを生成する。【解決手段】  モータ評価装置Ｂは、モータ駆動用ＩＣ６を制御するための各種信号を生成するモータ制御部５、ステップテーブルを格納するための記憶装置部４、各種ステップテーブルを生成するための演算処理部３を有し、さらに、開始回転数、到達回転数、終了回転数、スローアップ時間、スローダウン時間、ステップテーブルを格納する記憶容量が不足した場合に時間単位で階段状に上げる基本時間を設定し、設定情報を基にスローアップテーブル、スローダウンテーブルを直線的になるよう演算処理部３にて計算し、生成されたステップ数が記憶装置部４の記憶容量を越えている場合は、設定された基本時間を基に回転数、その回転数での回数を記憶装置部４に格納する制御を行う主制御部１を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ評価装置とそれを制御するためのホスト装置からなるモータ評価システムにおいて、前記モータ評価装置は、モータ駆動用ＩＣを制御するための各種信号を生成するモータ制御部、ステップテーブルを格納するための記憶装置部、及び各種ステップテーブルを生成するための演算処理部を有し、さらに、開始回転数、到達回転数、終了回転数、スローアップ時間、スローダウン時間、ステップテーブルを格納する記憶容量が不足した場合に時間単位で階段状に上げる基本時間を設定し、設定情報を基にスローアップテーブル、スローダウンテーブルを直線的になるよう演算処理部にて計算し、生成されたステップ数が前記記憶装置部の記憶容量を越えている場合は、設定された基本時間を基に回転数、その回転数での回数を前記記憶装置部に格納する制御を行う主制御部を有することを特徴とするモータ評価システム。
【請求項２】
請求項１記載のモータ評価システムにおいて、開始回転数から到達回転数まで、または到達回転数から終了回転数までを階段状に回転数を上下する時間間隔をステップ毎の時間で指定することでステップテーブルを生成することを特徴とするモータ評価システム。
【請求項３】
請求項１記載のモータ評価システムにおいて、ステップテーブルを格納する記憶容量を予め設定しておき、設定された記憶容量内に収まるように前記ステップテーブルを設定することを特徴とするモータ評価システム。
【請求項４】
請求項１記載のモータ評価システムを構成するモータ評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ評価装置とそれを制御するためのホスト装置からなるモータ評価システム及びそのシステムにおけるモータ評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータを駆動するためには、起動開始から徐々に加速していくスローアップ、停止するためには、定常回転から徐々に減速していくスローダウンが一般的に用いられている。スローアップは、パルス周波数を徐々に早くしていくことにより加速していく。スローダウンは、パルス周波数を徐々に遅くしていくことにより減速していく。
この加速していくためのパルス周波数の設定パラメータを格納しておくのがスローアップ用ステップテーブルで、減速していくための減速用パルス周波数の設定パラメータを格納しておくのがスローダウン用ステップテーブルとなっており、それぞれのステップテーブルは記憶装置にあらかじめ記憶しておき、それぞれの動作を行う時に対応するステップテーブルの記憶装置より読み出し、それに基づいて加速及び減速を行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、装置に使用されるステッピングモータの動作は、通常複数の加速・減速のステップテーブルを準備しておく必要があり、さらに振動・騒音等を考慮して、動作状況に応じて励磁モードを変更するような制御をしており、異なる励磁モード用のステップテーブルも記憶装置に記憶しておく必要がある。
また、マイクロステップ動作を行える２相のステッピングモータの励磁モードには、２相励磁、１−２相励磁、Ｗ１−２相励磁、２Ｗ１−２相励磁、４Ｗ１−２相励磁があり、２相励磁モード基準の到達回転数、スローアップ時間でそれぞれの励磁モードでスローアップを行うと、それにかかるステップ数は、１−２相励磁で２倍、Ｗ１−２相励磁で４倍、２Ｗ１−２相励磁で８倍、４Ｗ１−２相励磁で１６倍となり、非常に多くのステップ数を設定する必要があり、非常に多くの記憶容量を準備する必要があるか、または、記憶容量が不足する場合は、記憶容量に収まるようにステップテーブルを操作する必要があり、非常に手間が掛かっていた。
このステップテーブルを格納する記憶装置は通常のシステムにおいては、ＡＳＩＣと呼ばれる集積回路の中にあり、数十ｋＢの記憶容量を確保しており、設定可能なステップ数は数十ＫＢ／２ステップ程度となっている。そのような構成においては、記憶容量は固定されてしまい、記憶容量を容易に増やすことは困難となっている。また、この記憶装置は、外付けで構成するＤＲＡＭ(ダイナミックメモリ)やＳＲＡＭ(スタティックメモリ)を使用して構成することも可能であるがコストアップとなってしまう。
このように、ステッピングモータのステップテーブルを格納するためには、高価な大容量の記憶装置を準備しておくか、ステップテーブルを少ない容量の記憶装置で済ますためにはステップテーブルを削減するために多大な手間が掛かっていた。
本発明は、高価な記憶装置を準備する必要なく、限られた記憶容量の中で効率良くステップテーブルを生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、モータ評価装置とそれを制御するためのホスト装置からなるモータ評価システムにおいて、前記モータ評価装置は、モータ駆動用ＩＣを制御するための各種信号を生成するモータ制御部、ステップテーブルを格納するための記憶装置部、及び各種ステップテーブルを生成するための演算処理部を有し、さらに、開始回転数、到達回転数、終了回転数、スローアップ時間、スローダウン時間、ステップテーブルを格納する記憶容量が不足した場合に時間単位で階段状に上げる基本時間を設定し、設定情報を基にスローアップテーブル、スローダウンテーブルを直線的になるよう演算処理部にて計算し、生成されたステップ数が前記記憶装置部の記憶容量を越えている場合は、設定された基本時間を基に回転数、その回転数での回数を前記記憶装置部に格納する制御を行う主制御部を有することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のモータ評価システムにおいて、開始回転数から到達回転数まで、または到達回転数から終了回転数までを階段状に回転数を上下する時間間隔をステップ毎の時間で指定することでステップテーブルを生成するモータ評価システムを主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載のモータ評価システムにおいて、ステップテーブルを格納する記憶容量を予め設定しておき、設定された記憶容量内に収まるようにステップテーブルを設定するモータ評価システムを主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１記載のモータ評価システムを構成するモータ評価装置を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、ステップテーブルを格納するための記憶装置部の記憶容量を意識することなく、ステップテーブルを設定することができる。またステップテーブルが記憶装置部に収まるようにステップテーブルを操作する手間を省くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の各実施例を説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は本発明のモータ評価システムの構成図である。本モータ評価システムは、ホスト装置Ａとモータ評価装置Ｂとから構成される。ホスト装置Ａは、通信によりモータ評価装置Ｂに対して各種制御を行いステッピングモータＭを駆動する。ホスト装置Ａは、表示機能Ａ１、通信機能Ａ２、記憶装置Ａ３、プログラム処理を行うことができる制御部Ａ４から構成される。
図２はモータ評価装置の基本構成図である。モータ評価装置Ｂは、主制御部１、メモリ２、演算処理部３、記憶装置部４、モータ制御部５、モータ駆動用ＩＣ６を備える。
主制御部１は、メモリ２内に格納されているプログラムを基にモータ制御部５を制御し、モータ駆動に必要な各種信号を入出力するための制御を行う。メモリ２は、主制御部１が動作するためのプログラムやモータ駆動に必要なプログラムを格納しておく。
記憶装置部４は、モータＭを駆動するためのスローアップまたはスローダウンを行うときに使用されるステップテーブルを格納しておき、主制御部１は、記憶装置部４よりステップテーブルを読み出し、それに基づいてモータ駆動用クロックを生成し、モータ制御部５に送出すると共に各種設定をモータ制御部５に行う。
モータ制御部５は、ドライバ部のモータ駆動用ＩＣ６を制御するための各種信号を生成している。モータ駆動用ＩＣ６は、各種信号制御に従ってモータＭを駆動する。
【０００８】
図３は一般的なステッピングモータの回転数(ＰＰＳ)遷移を示す図である。開始回転数から到達回転数まで徐々に回転数を上げて行くのがスローアップ、同じ回転数で動作するのを定常回転、到達回転数から終了回転数まで徐々に回転数を下げて行くのがスローダウンである。このスローアップ、スローダウンを行うための各ステップの回転数を格納しておくのがステップテーブルであり、記憶装置部４に格納される。
図４は本発明のモータ評価システムの制御フロー図である。モータ駆動を開始する前に、ホスト装置Ａは、モータ評価装置Ｂと通信を行い(Ｓ１)、通信状態を確認する(Ｓ２)。通信接続が確認されたら、モータ評価装置Ｂに、モータの開始回転数、到達回転数、終了回転数、スローアップ時間、スローダウン時間及びステップテーブルを格納する記憶容量が不足した時に図５に示すようなステップを時間単位で階段状に上げる基本時間(ｔ)を設定する(Ｓ３)。
その情報を基にモータ評価装置Ｂの主制御部１は、図６に示すような演算処理部３にて直線的になるような演算処理を行いスローアップ、スローダウンのステップ数を算出し(Ｓ４)、記憶装置部４に格納できるか判断を行う(Ｓ５)。格納できる場合は、前記算出されたスローアップ、スローダウンのステップを記憶装置部４に格納する(Ｓ６)。記憶装置部４に格納することができない場合は、演算処理部３にて再演算処理を行う。
この演算処理の方法は、前記階段状に上げる基本時間(ｔ)を基に、基本時間(ｔ)毎の回転数を演算処理によって計算すると共に、その時間内でのその回転数が何回繰り返されるかを計算し、各時間毎の回転数と回数を演算処理により計算する(Ｓ７)。スローアップの場合を例に具体的に説明すると、開始回転数：ＲＳ(ＰＰＳ)、到達回転数：ＲＥ(ＰＰＳ)、スローアップ時間：ＴＳ(Ｓ)、基本時間：ｔ(Ｓ)、分割数をｎとすると、ｎ＝ＴＳ／ｔとなり、１ステップ目の回転数は開始回転数RＳとなり、回数はｔ＊ＲＳとなる。
このとき回数は整数となるようにするため小数点以下は切上げとする。Ｎステップ目の回転数は、RＳ＋N*(RE−RＳ)/ｎとなり、回数はｔ* (RＳ＋N*(RE−RＳ)/ｎ)となる。このように作成されたステップテーブルは、記憶装置部４に格納し(Ｓ６)、ホスト装置Ａからのモータ駆動開始要求があるまで待機する(Ｓ８)。モータ駆動開始要求があった場合、記憶装置部４に格納されたステップテーブルを読み出し、モータＭを駆動する。
実施例１によれば、ステップテーブルを格納するための記憶装置部４の記憶容量を意識することなく、ステップテーブルを設定することができる。またステップテーブルが記憶装置部４に収まるようにステップテーブルを操作する手間を省くことができる。
【実施例２】
【０００９】
図４において、モータ駆動を開始する前に、ホスト装置Ａは、モータ評価装置Ｂと通信を行い(Ｓ１)、通信状態を確認する(Ｓ２)。通信接続が確認されたら、モータ評価装置Ｂにモータの開始回転数、到達回転数、終了回転数を設定すると共に、スローアップ時間、スローダウン時間を設定する替わりに、階段状に回転数を上げるまたは下げる時間間隔を任意に設定できるようにする。
その情報を基にモータ評価装置Ｂの主制御部１は、前記設定された時間間隔を基に回転数、回数を演算処理部３で演算処理させ、図７に示すような階段状のステップテーブルを作成する。このように作成されたステップテーブルは、記憶装置部４に格納し(Ｓ６)、ホスト装置Ａからのモータ駆動開始要求があるまで待機する(Ｓ８)。モータ駆動開始要求があった場合、記憶装置部４に格納されたステップテーブルを読み出し、モータＭを駆動する。
実施例２によれば、実施例１と同様の効果があると共に、更にステップテーブルを簡単に操作することができるので容易にステップテーブルを作成することができる。
【実施例３】
【００１０】
図４において、モータ駆動を開始する前に、ホスト装置Ａは、モータ評価装置Ｂと通信を行い(Ｓ１)、通信状態を確認する(Ｓ２)。通信接続が確認されたら、モータ評価装置Ｂに、設定するステップテーブルの数とそれぞれの記憶装置部４の記憶容量をどれ位使用するか指定する。
また各ステップテーブル毎にモータＭの開始回転数、到達回転数、終了回転数を設定すると共に、実施例１記載のステップテーブルを格納する記憶容量が不足した時の階段状に上げる基本時間(ｔ)を設定するか、または、実施例２記載のスローアップ時間、スローダウン時間を設定する替わりに、階段状に回転数を上げるまたは下げる時間間隔を任意に設定しておく。その情報を基にモータ評価装置Ｂの主制御部１は、各ステップテーブル毎に、前記設定された情報を基に、演算処理部３にて演算処理を行い、ステップテーブルを作成する。
このように作成されたステップテーブルは、記憶装置部４に格納し(Ｓ６)、ホスト装置Ａからのモータ駆動開始要求があるまで待機する(Ｓ８)。モータ駆動開始要求があった場合、記憶装置部４に格納されたステップテーブルを読み出し、モータＭを駆動する。
実施例３によれば、複数のステップテーブルを設定する場合、記憶装置部４の記憶容量を予め分割しておくことで、ステップテーブルを設定することができるので、ステップテーブルを記憶容量に収めるようステップテーブルを操作する手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のモータ評価システムの構成図である。
【図２】モータ評価装置の基本構成図である。
【図３】一般的なステッピングモータの回転数(ＰＰＳ)遷移を示す図である。
【図４】本発明のモータ評価システムの制御フロー図である。
【図５】モータにおける時間と回転数の関係を示す図である(その１)。
【図６】モータにおける時間と回転数の関係を示す図である(その２)。
【図７】モータにおける時間と回転数の関係を示す図である(その３)。
【符号の説明】
【００１２】
Ａ  ホスト装置
Ｂ  モータ評価装置
Ｍ  ステッピングモータ
１  主制御部
２  メモリ
３  演算処理部
４  記憶装置部
５  モータ制御部
６  モータ駆動用ＩＣ
【図１】
2005341762.tif 000003
【図２】
2005341762.tif 000004
【図３】
2005341762.tif 000005
【図４】
2005341762.tif 000006
【図５】
2005341762.tif 000007
【図６】
2005341762.tif 000008
【図７】
2005341762.tif 000009