專利名稱：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流切換方法和勵(lì)磁電流切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過以決定了的順序切換在多個(gè)線圈中流過的勵(lì)磁電流而被旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流切換方法以及勵(lì)磁電流切換裝置。
背景技術(shù)：
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是與脈沖功率同步地進(jìn)行工作的同步電動(dòng)機(jī)，其運(yùn)動(dòng)量(旋轉(zhuǎn)角度) 與驅(qū)動(dòng)脈沖的數(shù)量成比例。因此，與數(shù)字控制電路的配合良好，能夠通過簡易的電路結(jié)構(gòu)實(shí) 現(xiàn)正確的位置決定。這種步進(jìn)電動(dòng)機(jī)例如為了對(duì)編帶(taping)裝置的搬送工作臺(tái)進(jìn)行位置決定而使 用，該編帶裝置進(jìn)行電容器等的片式電子部件(以下，稱為工件)的編帶。圖6是表示現(xiàn)有 的編帶裝置30的一個(gè)例子的平面圖。圖6的編帶裝置30具備工作臺(tái)底座31、搬送工作 臺(tái)32、工件收納孔33、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34、中心軸35、直線送料器36、分離供給部37、第一檢查部 38、第一排出部39、第二檢查部40、第二排出部41、插入部42、帶式載體43、和空腔44。搬送工作臺(tái)32是圓形的工作臺(tái)，水平地設(shè)置在工作臺(tái)底座31上。沿著搬送工作 臺(tái)32的周緣部以一定間隔設(shè)置有多個(gè)工件收納孔33。各工件收納孔33朝向搬送工作臺(tái) 32的外周開孔，能夠收納長方體形狀的工件。搬送工作臺(tái)32按工件收納孔33的間隔的每 一個(gè)間歇地被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。搬送工作臺(tái)32以在間歇旋轉(zhuǎn)時(shí)在工件收納孔33內(nèi)的工件不會(huì)由于離心力向外側(cè) 飛出的方式，除了分離供給部37的附近，在搬送工作臺(tái)32的周圍設(shè)置有未圖示的保護(hù)壁。在分離供給部37連接有直線送料器36。該直線送料器36依次將工件送入分離供 給部37。第一檢查部38、第一排出部39、第二檢查部40、以及第二排出部41沿著搬送工作 臺(tái)32的周緣部依次配置。帶式載體43配置在插入部42的下側(cè)。在帶式載體43上以一定 間隔設(shè)置有空腔44，經(jīng)由插入部42在空腔44中依次收納工件。接著，使用圖6概略地說明現(xiàn)有的編帶裝置30的工作。工件從未圖示的零件送料 器被投入直線送料器(parts feeder) 360被投入的工件一邊振動(dòng)一邊在直線送料器36內(nèi) 呈一列被搬送，到達(dá)分離供給部37。分離供給部37將工件一個(gè)一個(gè)地收納到被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的 搬送工作臺(tái)32的各工件收納孔33。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34將搬送工作臺(tái)32的中心軸35作為基準(zhǔn)， 順時(shí)針(圖6的箭頭F的方向)地使搬送工作臺(tái)32間歇旋轉(zhuǎn)。在工件收納孔33中收納的各工件通過搬送工作臺(tái)32的間歇旋轉(zhuǎn)而被搬送，依次 到達(dá)第一檢查部38。在第一檢查部38中進(jìn)行第一檢查。在第一檢查中判斷為不良的工件 當(dāng)通過間歇旋轉(zhuǎn)到達(dá)第一排出部39時(shí)，被排出到外部。另一方面，在第一檢查中被判斷為 良品的工件通過間歇旋轉(zhuǎn)而通過第一排出部39，到達(dá)第二檢查部40。在第二檢查部40中，進(jìn)行第二檢查。在第二檢查中判斷為不良的工件當(dāng)通過間歇 旋轉(zhuǎn)到達(dá)第二排出部41時(shí)，被排出到外部。另一方面，在第二檢查中被判斷為良品的工件 通過間歇旋轉(zhuǎn)而通過第二排出部41，到達(dá)插入部42。插入部42將各工件一個(gè)一個(gè)地依次 插入空腔44。
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為了使上述搬送工作臺(tái)32間歇旋轉(zhuǎn)，能夠使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。圖7是表示2相步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)(以下，僅稱為電動(dòng)機(jī))70的一個(gè)例子的立體圖，圖8(a)是圖7的電動(dòng)機(jī)70的平面 圖。如圖7所示，電動(dòng)機(jī)70具備轉(zhuǎn)子71，具有上部轉(zhuǎn)子71a和下部轉(zhuǎn)子71b ；以及軸72， 貫通轉(zhuǎn)子71。上部轉(zhuǎn)子71a具有被磁化為S極的齒51a 65a，下部轉(zhuǎn)子71b具有被磁化 為N極的齒51b 65b。上部轉(zhuǎn)子71a的齒51a 65a，和下部轉(zhuǎn)子71b的齒51b 65b錯(cuò)開1/2間距而 相互不同地配置。例如，下部轉(zhuǎn)子71b的齒51b配置在上部轉(zhuǎn)子71a的齒51a和52a之間。 再有，在圖7中，圖示了上部和下部轉(zhuǎn)子71a、71b分別具備15個(gè)齒的例子，但齒的數(shù)量也可 以是任意的。齒的數(shù)量越多，電動(dòng)機(jī)70的間歇旋轉(zhuǎn)角度變小。此外，如圖8(a)所示，與轉(zhuǎn)子71相向地配置有定子73a、73b (圖7中未圖示)。在 定子73a的表面卷繞有線圈74a、74a’。線圈74a的一端連接于端子A，另一端連接于共同 端子C0M_A。線圈74a’的一端連接于端子A’，另一端連接于共同端子C0M_A。在以下，將從線圈74a的端子A朝向共同端子C0M_A流過的電流表現(xiàn)為勵(lì)磁電流 A，將從線圈74a’的端子A’朝向共同端子C0M_A流過的電流表現(xiàn)為勵(lì)磁電流A’。勵(lì)磁電流 A和A’的電流的方向彼此相反。同樣地，在定子73b的表面卷繞有線圈74b、74b’。線圈74b的一端連接于端子B， 另一端連接于共同端子C0M_B。線圈74b’的一端連接于端子B’，另一端連接于共同端子 C0M_B。在以下，將從線圈74b的端子B朝向共同端子C0M_B流過的電流表現(xiàn)為勵(lì)磁電流 B，將從線圈74b’的端子B’朝向共同端子C0M_B流過的電流表現(xiàn)為勵(lì)磁電流B’。勵(lì)磁電流 B和B’的電流的方向彼此相反。圖7和圖8 (a)所示的電動(dòng)機(jī)70在端子AA’間和端子BB’間的2組端子之間連接 有線圈74a 74b’，因此被稱為2相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。如后面詳細(xì)敘述的那樣，能夠以在這些 線圈74a 74b’中依次流過勵(lì)磁電流AB (同時(shí)生成勵(lì)磁電流A和勵(lì)磁電流B，以下相同)、 A’ B、A’ B’、AB’這4種勵(lì)磁電流，即所謂2相勵(lì)磁方式使轉(zhuǎn)子71間歇旋轉(zhuǎn)。由此，圖6所 示的編帶裝置30的搬送工作臺(tái)32間歇旋轉(zhuǎn)。再有，在本說明書中將一次的量的間歇旋轉(zhuǎn) 稱為1步的旋轉(zhuǎn)。圖9是表示圖6的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34具備 控制器11、指令脈沖發(fā)生器121、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13、以及以圖7和圖8所示的2相電動(dòng)機(jī)70 構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)單元14。控制器11控制電動(dòng)機(jī)70的旋轉(zhuǎn)。更具體地，控制器11為了使搬送工作臺(tái)32旋 轉(zhuǎn)1步，生成開始信號(hào)21。開始信號(hào)21以從高向低的下降意味著使電動(dòng)機(jī)70起動(dòng)。當(dāng)開始信號(hào)21下降時(shí)，指令脈沖發(fā)生器121以預(yù)先決定的時(shí)間間隔生成包含4個(gè) 指令脈沖Xl X4的指令脈沖信號(hào)22。該4個(gè)指令脈沖信號(hào)Xl X4對(duì)應(yīng)于上述4種勵(lì)磁 電流，當(dāng)指令脈沖信號(hào)22從低向高上升時(shí)，意味著勵(lì)磁電流的種類以上述順序切換。每當(dāng)指令脈沖信號(hào)22上升時(shí)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13對(duì)在電動(dòng)機(jī)單元14內(nèi)的4個(gè)線圈 74a 74b’中的、2個(gè)線圈中流過的勵(lì)磁電流以預(yù)定順序切換。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13和電動(dòng)機(jī)單元14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下。圖10是表示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器 13和電動(dòng)機(jī)單元14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13具有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制電路81、被電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制電路81控制的勵(lì)磁電流生成電路82a 82b ’、開關(guān)75a、 75b、電流檢測電阻76a、76b、電壓比較電路92a、92b。電動(dòng)機(jī)單元14具有線圈74a 74b，。勵(lì)磁電流生成電路82a 82b’的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作相同，因此在以下，針對(duì)勵(lì)磁電 流生成電路82a說明其結(jié)構(gòu)和工作。勵(lì)磁電流生成電路82a將用于在線圈74a中流過勵(lì)磁電流A的電壓向線圈74a的 兩端供給。勵(lì)磁電流生成電路82a具有開關(guān)91a、二極管93a、和開關(guān)控制電路94a。開關(guān) 91a連接于電源端子Vcc (例如100V)和端子A之間。電壓比較電路92a對(duì)開關(guān)75a和電 流檢測電阻76a的連接點(diǎn)的電壓與基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較，輸出電壓比較結(jié)果。在二極管 93a中，陰極連接于端子A，陽極連接于接地端子。開關(guān)控制電路94a對(duì)應(yīng)于電壓比較電路 92a的輸出結(jié)果對(duì)開關(guān)91a進(jìn)行導(dǎo)通/截止控制。開關(guān)75a、91a例如能夠以雙極晶體管、 MOS晶體管來實(shí)現(xiàn)。此外，共同端子C0M_A經(jīng)由開關(guān)75a和電流檢測電阻76a，在勵(lì)磁電流 生成電路82a中連接于接地端子。當(dāng)檢測到指令脈沖信號(hào)22的上升的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制電路81發(fā)出指令，在勵(lì)磁 電流生成電路82a中產(chǎn)生勵(lì)磁電流A時(shí)，首先電壓比較電路92a對(duì)開關(guān)75a和電流檢測電 阻76a的連接點(diǎn)(以下，僅稱為連接點(diǎn))的電壓與基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較。在線圈74a中 沒有流過電流的狀態(tài)下，連接點(diǎn)的電壓比基準(zhǔn)電壓Vref小。在該情況下，開關(guān)控制電路94a 將開關(guān)91a設(shè)定為導(dǎo)通(on)。由此，電源電壓Vcc經(jīng)由開關(guān)91a和驅(qū)動(dòng)信號(hào)231被供給到 端子A，在線圈74a中流過電流。當(dāng)電流在線圈74a中流過時(shí)，不久連接點(diǎn)的電壓變得比基準(zhǔn)電壓Vref大。在該情 況下，開關(guān)控制電路94a將開關(guān)91a設(shè)定為截止(off)。由此，電流不再在線圈74a中流過。 這時(shí)，端子A的電壓變?yōu)镺V (低)。通過反復(fù)該工作，在線圈74a中生成反復(fù)進(jìn)行導(dǎo)通和截 止的脈沖狀的波形的勵(lì)磁電流A。將對(duì)線圈供給這樣的脈沖狀的勵(lì)磁電流的情況稱為斬波 器控制(chopper control)。在斬波器控制中，通過以短周期反復(fù)勵(lì)磁電流流過的狀態(tài)和不 流過的狀態(tài)，能夠任意地控制在線圈中流過的勵(lì)磁電流的總量。該總量是在時(shí)間上對(duì)勵(lì)磁 電流進(jìn)行積分后的值。之后，當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制電路81檢測出下一個(gè)指令脈沖信號(hào)22的上升，發(fā)出指 令以使勵(lì)磁電流生成電路82a的勵(lì)磁電流A停止時(shí)，開關(guān)91a截止，電流不再在線圈74a中 流動(dòng)。之后，其它的勵(lì)磁電流生成電路(例如82a’ )開始勵(lì)磁電流的生成。實(shí)際上，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制電路81在2個(gè)勵(lì)磁電流生成電路中同時(shí)生成勵(lì)磁電 流。例如電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制電路81使電流從勵(lì)磁電流生成電路82a、82b流到線圈74a、74b， 生成勵(lì)磁電流AB。然后，每當(dāng)指令脈沖信號(hào)22上升時(shí)，對(duì)流過電流的2個(gè)線圈中的1個(gè)進(jìn) 行切換，依次生成勵(lì)磁電流AB、A，B、A，B，、AB，。圖11 (a)是表示電動(dòng)機(jī)70的工作的一個(gè)例子的時(shí)序圖。橫軸是時(shí)間，開始信號(hào)21 和指令脈沖信號(hào)22的縱軸是電壓，勵(lì)磁電流AB’ A’B’的縱軸是電流，電動(dòng)機(jī)70的位移 的縱軸是位置。電動(dòng)機(jī)70的位移表示電動(dòng)機(jī)70從“初始位置”起旋轉(zhuǎn)1步而到達(dá)“目標(biāo)位 置”的樣子。使用圖8 圖11，詳細(xì)說明電動(dòng)機(jī)70從初始位置到達(dá)目標(biāo)位置的工作。再有， 在圖8(b) (e)中，省略線圈74a等。在圖11 (a)中，在時(shí)刻t0以前，電動(dòng)機(jī)70是停止在初始位置的狀態(tài)，圖9的電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)器13生成勵(lì)磁電流AB’。圖8(a)表示這時(shí)的樣子。通過在線圈74a中流過的勵(lì)磁電流A而在定子73a的轉(zhuǎn)子71側(cè)產(chǎn)生N極，通過在線圈74b’中流過的勵(lì)磁電流B’而在定 子73b的轉(zhuǎn)子71側(cè)產(chǎn)生S極。在該狀態(tài)下，在定子73a (N極)、和上部轉(zhuǎn)子71a的齒51a (S 極)相向的位置，通過兩者的引力，轉(zhuǎn)子71穩(wěn)定地停止。假設(shè)當(dāng)在停止?fàn)顟B(tài)下使勵(lì)磁電流AB’斷開時(shí)，該引力消失，由于有連接于電動(dòng)機(jī) 70的負(fù)載(例如圖6的搬送工作臺(tái)32)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)70旋轉(zhuǎn)的可能性，因此即使在停止?fàn)顟B(tài) 下也需要使勵(lì)磁電流AB’持續(xù)流過。在圖11 (a)中，在時(shí)刻t0控制器11將開始信號(hào)21設(shè)定為高，進(jìn)而在時(shí)刻tl設(shè)定 為低。同步于該開始信號(hào)21的下降，指令脈沖發(fā)生器121將指令脈沖信號(hào)22設(shè)定為低，在 時(shí)刻t2將指令脈沖信號(hào)22設(shè)定為高。對(duì)應(yīng)于該第一個(gè)指令脈沖XI，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13停止 勵(lì)磁電流AB’。然后，在從停止勵(lì)磁電流AB’經(jīng)過規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻t3，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13開 始勵(lì)磁電流AB的生成。在定子73a，與圖8(a)同樣地在轉(zhuǎn)子71側(cè)產(chǎn)生N極，但通過在線圈 74b中流過的勵(lì)磁電流B，定子73b的轉(zhuǎn)子71側(cè)切換到N極。于是，通過定子73b (N極)和 齒62a(S極)的引力，和定子73b(N極)和齒62b(N極)的斥力，轉(zhuǎn)子71開始順時(shí)針(箭 頭F的方向)地旋轉(zhuǎn)。然后，如圖8(b)所示，到達(dá)定子73b和齒62a相向的位置。將該從 圖11 (a)的時(shí)刻t2的指令脈沖信號(hào)22的上升起，到在接下來的時(shí)刻t4的指令脈沖信號(hào)22 的上升為止的電動(dòng)機(jī)70的工作稱為“起動(dòng)”。進(jìn)而，指令脈沖發(fā)生器121將指令脈沖22設(shè)定為低，在從時(shí)刻t2起經(jīng)過了起動(dòng)期 間T 1的時(shí)刻t4將指令脈沖22設(shè)定為高。對(duì)應(yīng)于該第二個(gè)指令脈沖X2，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13 停止勵(lì)磁電流AB。然后，在停止勵(lì)磁電流AB經(jīng)過規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻t5，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13開 始勵(lì)磁電流A’ B的生成。通過在線圈74a’中流過的勵(lì)磁電流A’，定子73a的轉(zhuǎn)子71側(cè)切 換為S極，但在定子73b中與圖8(b)同樣地在轉(zhuǎn)子71側(cè)產(chǎn)生N級(jí)。于是，通過定子73a(S 極)和齒51a (S極)的斥力，和定子73a (S極)和齒65b (N極)的引力，轉(zhuǎn)子71順時(shí)針地 旋轉(zhuǎn)。然后，如圖8(c)所示，到達(dá)定子73a和齒65b相向的位置。上述的起動(dòng)時(shí)間Tl以下述方式設(shè)定。圖11 (b)是時(shí)刻t5附近的電動(dòng)機(jī)70的位 移的擴(kuò)大圖。如同圖的曲線g2所示那樣，在時(shí)刻t5之前，轉(zhuǎn)子71暫時(shí)到達(dá)定子73b和齒 62a相向的位置p，但發(fā)生越過位置ρ前進(jìn)到目標(biāo)位置側(cè)的過沖(overshoot)。之后，返回位 置P，這次發(fā)生越過位置P前進(jìn)到初始位置側(cè)的下沖(undershoot)。然后，在再次朝向位置 P的途中的時(shí)刻t5(位置q)開始勵(lì)磁電流A’B的生成。像這樣，在從下沖了的位置q朝向 位置P的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的途中，進(jìn)行根據(jù)上述勵(lì)磁電流A’B的相同方向的旋轉(zhuǎn)工作，因此電動(dòng) 機(jī)70被加速。由此，電動(dòng)機(jī)70從起動(dòng)轉(zhuǎn)移到加速。以電動(dòng)機(jī)70在起動(dòng)時(shí)的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)被加速的方式，對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)70從初始位置 起到達(dá)上述位置q的時(shí)間，預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等設(shè)定起動(dòng)時(shí)間Tl。到達(dá)位置q為止的時(shí)間，根據(jù) 安裝在電動(dòng)機(jī)70的負(fù)載(在該情況下，是編帶裝置30的搬送工作臺(tái)32)而不同，因此需要 按負(fù)載的每一個(gè)來設(shè)定起動(dòng)時(shí)間。將從圖11 (a)中的起動(dòng)期間Tl結(jié)束的時(shí)刻t4的指令脈沖信號(hào)22的上升起，到在 接下來的時(shí)刻t6的指令脈沖信號(hào)22的上升為止的電動(dòng)機(jī)70的工作稱為“加速”。通過加 速電動(dòng)機(jī)70，能夠縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。接著，指令脈沖發(fā)生器121將指令脈沖22設(shè)定為低，在從時(shí)刻t4起經(jīng)過了加速期 間T2的時(shí)刻t6將指令脈沖22設(shè)定為高。對(duì)應(yīng)于該第三個(gè)指令脈沖X3，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13停止勵(lì)磁電流A’ B。然后，在停止勵(lì)磁電流A’ B經(jīng)過規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻t7，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13 開始勵(lì)磁電流A’B’的生成。在定子73a，與圖8(c)同樣地在轉(zhuǎn)子71側(cè)產(chǎn)生S極，但通過在 線圈74b’中流過的勵(lì)磁電流B’，定子73b的轉(zhuǎn)子71側(cè)切換到S極。于是，通過定子73b (S 極)和齒62a (S極)的斥力、以及定子73b (S極)極和齒61b (N極)的引力，轉(zhuǎn)子71順時(shí) 針旋轉(zhuǎn)。然后，如圖8(d)所示，到達(dá)定子73b和齒61b相向的位置。上述的加速時(shí)間T2以下述方式設(shè)定。圖11 (c)是時(shí)刻t7附近的電動(dòng)機(jī)70的位 移的擴(kuò)大圖。如同圖的曲線g3所示那樣，在時(shí)刻t7之前，轉(zhuǎn)子71暫且到達(dá)定子73a和齒 65b相向的位置r，但發(fā)生越過位置r前進(jìn)到目標(biāo)位置側(cè)的過沖。之后，在返回位置r的途 中的時(shí)刻t7(位置s)開始勵(lì)磁電流A’ B’的生成。通過這樣，在進(jìn)行從過沖了的位置朝向 位置r的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的途中，進(jìn)行根據(jù)上述勵(lì)磁電流A’ B’的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)工作，因此旋轉(zhuǎn)速 度抵消，電動(dòng)機(jī)70減速。以電動(dòng)機(jī)70在這樣的定時(shí)被驅(qū)動(dòng)的方式，對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)70到達(dá)上述位置s為止 的時(shí)間，預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等設(shè)定加速期間T2。到達(dá)位置s為止的時(shí)間，根據(jù)安裝在電動(dòng)機(jī)70 的負(fù)載(在該情況下，是編帶裝置30的搬送工作臺(tái)32)而不同，因此需要按負(fù)載的每一個(gè) 來設(shè)定加速期間T2。將從圖11(a)的時(shí)刻t6的指令脈沖信號(hào)22的上升起，到在接下來的 時(shí)刻t8的指令脈沖信號(hào)22的上升為止的電動(dòng)機(jī)70的工作稱為“減速”。通過對(duì)加速了一 次的電動(dòng)機(jī)70進(jìn)行減速，能夠減小在后述的目標(biāo)位置的衰減振動(dòng)的振幅。接著，指令脈沖發(fā)生器121將指令脈沖22設(shè)定為低，在從時(shí)刻t6起經(jīng)過了減速期 間T3的時(shí)刻t8將指令脈沖22設(shè)定為高。對(duì)應(yīng)于該第四個(gè)指令脈沖X4，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13停 止勵(lì)磁電流A’ B’。然后，在停止勵(lì)磁電流A’ B’經(jīng)過規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻t9，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13 開始勵(lì)磁電流AB’的生成。通過在線圈74a中流動(dòng)的勵(lì)磁電流A，定子73a的轉(zhuǎn)子71側(cè)切 換為N極，但在定子73b中與圖8(d)同樣地在轉(zhuǎn)子71側(cè)產(chǎn)生S級(jí)。于是，通過定子73a(N 極)和齒65b (N極)的斥力，和定子73a (N極)和齒65a (S極)的引力，轉(zhuǎn)子71順時(shí)針地 旋轉(zhuǎn)。于是，如圖8(e)所示，到達(dá)作為定子73a和齒65b相向的位置的目標(biāo)位置。如圖11 (a)的虛線曲線g0所示那樣，理想的是在目標(biāo)位置沒有振動(dòng)地停止，但實(shí) 際上是如實(shí)線曲線gl那樣一邊反復(fù)過沖和下沖，一邊經(jīng)過衰減振動(dòng)而在目標(biāo)位置停止。再有，在圖8中表示了在2個(gè)定子73a、73b使轉(zhuǎn)子71旋轉(zhuǎn)的例子，但也可以作為 進(jìn)一步設(shè)置了分別被卷繞了線圈的定子的2相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)70，該線圈在端子A、A’和共同 端子0)11_4，或端子8、8’與共同端子C0M_B之間連接。通過以較多的定子驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，能夠 穩(wěn)定地使更大的負(fù)載旋轉(zhuǎn)。圖12是總結(jié)了勵(lì)磁電流和電動(dòng)機(jī)70的工作的關(guān)系的圖。像這樣，通過從圖8(a) 的停止?fàn)顟B(tài)起，經(jīng)過起動(dòng)、加速、減速，在圖8(e)停止的1循環(huán)的工作，電動(dòng)機(jī)70旋轉(zhuǎn)1個(gè) 齒的量。利用該旋轉(zhuǎn)，能夠使圖6所示的編帶裝置30的搬送工作臺(tái)32進(jìn)行1次間歇旋轉(zhuǎn)。對(duì)于編帶裝置，要求間歇旋轉(zhuǎn)的位置決定是正確的。當(dāng)位置精度不正確時(shí)，有例如 在工件收納孔33從第一檢查部38偏移了的位置進(jìn)行第一檢查的擔(dān)憂，在該情況下，有不能 正確地進(jìn)行第一檢查的可能性。如圖11(a)的實(shí)線曲線gl所示那樣，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)70在衰 減振動(dòng)后到達(dá)目標(biāo)位置，所以優(yōu)選在電動(dòng)機(jī)70到達(dá)目標(biāo)位置而完全停止的時(shí)刻til開始檢 查、排出等的處理。另一方面，為了提高編帶裝置30的檢查等的處理吞吐量(throughput)，要求使搬
8送工作臺(tái)32高速地間歇旋轉(zhuǎn)。如果在時(shí)刻t9中指令脈沖信號(hào)X4上升之后，到時(shí)刻tlO為 止，衰減振動(dòng)的振幅可靠地收斂到容許范圍Z (例如，能正確地進(jìn)行第一檢查的位置)內(nèi)的 話，能夠不在時(shí)刻til而在時(shí)刻tlO開始處理，能夠使編帶裝置30的處理吞吐量提高?？墒牵趫D9所示的現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34中，在至衰減振動(dòng)收斂到容許范圍Z中的 時(shí)間中存在較大的不均。圖13是表示觀測到的在現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34中的電動(dòng)機(jī)70的位移 的結(jié)果的圖。圖13中表示有位置波形，該位置波形表示指令脈沖信號(hào)22的電壓波形和電 動(dòng)機(jī)70的變位，分別表示觀測了 5次電動(dòng)機(jī)70的位移的結(jié)果。圖13的橫軸是時(shí)間，指令 脈沖信號(hào)22的波形的縱軸是電壓，電動(dòng)機(jī)70的位移波形No. 1 No. 5的縱軸是位置。作 為測定器的顯示功能上的特征，電動(dòng)機(jī)70的位移波形No. 1 No. 5的波形暫且超過縱軸方 向的上方，之后從下方再次顯現(xiàn)，實(shí)際上，電動(dòng)機(jī)70從初始位置朝向目標(biāo)位置旋轉(zhuǎn)。在時(shí)刻t2以前，電動(dòng)機(jī)70在初始位置停止。當(dāng)在時(shí)刻t2指令脈沖信號(hào)22上升時(shí) 電動(dòng)機(jī)70起動(dòng)，經(jīng)過加速和減速，在時(shí)刻t8指令脈沖信號(hào)22上升之后在目標(biāo)位置附近衰 減振動(dòng)，最終在目標(biāo)位置停止。從圖13可知，在No. 1的情況下至電動(dòng)機(jī)70停止為止的時(shí) 間比較短，但在No.5的情況下至電動(dòng)機(jī)70停止為止的時(shí)間長。當(dāng)在衰減振動(dòng)中存在不均 時(shí)，不得不在考慮至衰減振動(dòng)的振幅收斂到圖11(a)的目標(biāo)位置表示的容許范圍Z內(nèi)為止 的時(shí)間最長的情況，對(duì)搬送工作臺(tái)32進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在此基礎(chǔ)上使編帶裝置30中的檢查、 排出處理開始。像這樣，在現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34中，由于在目標(biāo)位置的衰減振動(dòng)較大地不均，所以 存在不能使編帶裝置30的處理吞吐量提高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述問題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種能夠大幅度地抑制步 進(jìn)電動(dòng)機(jī)在停止時(shí)的衰減振動(dòng)的不均的勵(lì)磁電流切換方法和勵(lì)磁電流切換裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流切換方法，該步進(jìn)電動(dòng) 機(jī)通過以決定了的順序切換在多個(gè)線圈中流過的勵(lì)磁電流而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，其特征在于，具 備在上述多個(gè)線圈中，檢測出在至少一個(gè)線圈中流過的上述勵(lì)磁電流變化的定時(shí)，生成與 上述定時(shí)同步的變化定時(shí)信號(hào)的步驟；在生成與上述變化定時(shí)信號(hào)同步的第一指令脈沖之 后，以規(guī)定的時(shí)間間隔間歇地生成第二指令脈沖的步驟；以及與上述第一和第二指令脈沖 同步地，以決定了的順序切換在上述多個(gè)線圈中流過的上述勵(lì)磁電流的步驟。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流切換裝置，該步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)通過以決定了的順序切換在多個(gè)線圈中流過的勵(lì)磁電流而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，其特征在 于，具備同步電路，在上述多個(gè)線圈中，檢測出在至少一個(gè)線圈中流過的上述勵(lì)磁電流變 化的定時(shí)，生成與上述定時(shí)同步的變化定時(shí)信號(hào)；指令脈沖發(fā)生器，在生成與上述變化定時(shí) 信號(hào)同步的第一指令脈沖之后，以規(guī)定的時(shí)間間隔間歇地生成第二指令脈沖；以及電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)器，與上述第一和第二指令脈沖同步地，以決定了的順序切換在上述多個(gè)線圈中流過 的上述勵(lì)磁電流。根據(jù)本發(fā)明，能夠大幅度抑制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在停止時(shí)的衰減振動(dòng)。


圖1是表示編帶裝置30的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。圖2是表示同步電路15的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖。圖3是表示指令脈沖發(fā)生器12的處理工作的一個(gè)例子的流程圖。圖4是表示圖1的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34中的、勵(lì)磁電流、開始信號(hào)21、上升檢測信號(hào)24以 及指令脈沖信號(hào)22的關(guān)系的時(shí)序圖。圖5是表示觀測到的在圖1的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34中的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)70的位移的結(jié)果的圖。圖6是表示編帶裝置30的一個(gè)例子的平面7是表示2相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)70的一個(gè)例子的立體圖。圖8是表示2相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)70的一個(gè)例子的平面圖。圖9是表示內(nèi)置有圖7和圖8所示的2相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)70的、現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34 的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。圖10是表示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13和電動(dòng)機(jī)單元14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。圖11是表示步進(jìn)電動(dòng)機(jī)70的工作的一個(gè)例子的時(shí)序圖。圖12是總結(jié)了勵(lì)磁電流和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)70的工作的關(guān)系的圖。圖13是表示觀測到的在現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34中的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)70的位移的結(jié)果的圖。圖14是表示圖9的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34中的、勵(lì)磁電流、開始信號(hào)21以及指令脈沖信號(hào) 22的關(guān)系的時(shí)序圖。附圖標(biāo)記說明12指令脈沖發(fā)生器13 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器15 同步電路21開始信號(hào)22指令脈沖信號(hào)24上升檢測信號(hào)70 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)74a 74b，線圈100勵(lì)磁電流切換裝置
具體實(shí)施例方式首先在最初，對(duì)在電動(dòng)機(jī)70的衰減振動(dòng)至收斂為止的時(shí)間中產(chǎn)生不均的理由進(jìn) 行說明。圖14是表示圖9的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34中的、勵(lì)磁電流、開始信號(hào)21以及指令脈沖信號(hào) 22的關(guān)系的時(shí)序圖。橫軸是時(shí)間，縱軸針對(duì)勵(lì)磁電流AB’、AB是電流，針對(duì)其它是電壓。在時(shí)刻tlO，圖9的控制器11將開始信號(hào)21設(shè)定為低。與其同步，指令脈沖發(fā)生 器121生成指令脈沖信號(hào)22中的最初的指令脈沖XI。該指令脈沖Xl與開始信號(hào)21同步 地變?yōu)榈停M(jìn)而在時(shí)刻tl2變?yōu)楦?。由于開始信號(hào)21與勵(lì)磁電流AB’非同步，所以在現(xiàn)有的勵(lì)磁電流切換方法中，與 勵(lì)磁電流AB’非同步地生成指令脈沖。圖14(a)表示在指令脈沖發(fā)生器121將指令脈沖信號(hào)22設(shè)定為高的時(shí)刻tl2，勵(lì)磁電流AB’不流動(dòng)的例子。在該情況下，圖9的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13在從不再生成勵(lì)磁電流 AB’的時(shí)刻til起經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間TO后的時(shí)刻tl3起開始生成勵(lì)磁電流AB。另一方面，圖14(b)表示在指令脈沖發(fā)生器121將指令脈沖信號(hào)22設(shè)定為高的時(shí) 刻tl2，勵(lì)磁電流AB’流動(dòng)的例子。在該情況下，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13在從不再生成勵(lì)磁電流 AB’的時(shí)刻tl5起經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間TO后的時(shí)刻T16起開始生成勵(lì)磁電流AB。因?yàn)橹噶蠲}沖22與勵(lì)磁電流AB’非同步地上升，其上升定時(shí)完全不被控制，所以 有時(shí)在圖14(a)的定時(shí)切換勵(lì)磁電流，有時(shí)在同圖(b)的定時(shí)切換。比較圖14(a)和同圖 (b)，起動(dòng)期間Tl內(nèi)的勵(lì)磁電流AB的總量(以時(shí)間積分勵(lì)磁電流AB后的量)不同。更具 體地，由于圖14(b)的一方從指令脈沖信號(hào)22變?yōu)楦咂鸬介_始生成勵(lì)磁電流AB的時(shí)間長， 所以起動(dòng)期間Tl內(nèi)的勵(lì)磁電流AB的總量變少。假設(shè)，當(dāng)考慮圖14(a)的情況決定了起動(dòng)期間Tl、加速期間T2、減速期間T3時(shí)，圖 14(a)的情況能夠再現(xiàn)圖11(a) (c)的軌跡?？墒?，在圖14(b)的情況下，由于勵(lì)磁電流 AB的生成開始時(shí)刻比圖14(a)遲，所以到圖11(b)的時(shí)刻t5為止流過的勵(lì)磁電流AB的總 量比圖14(a)的情況少。結(jié)果，時(shí)刻t5中的、表示電動(dòng)機(jī)70的位移的曲線g2(圖11 (b))上 的位置與圖14(a)的情況不一致。由于在該情況下，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13也在時(shí)刻t5將勵(lì)磁電 流從AB (起動(dòng))向A’ B (加速)切換，因此時(shí)刻t7的、表示電動(dòng)機(jī)70的位移的曲線g3(圖 11(c))上的位置也與圖14(a)的情況不一致。在該情況下當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13在時(shí)刻t7將 勵(lì)磁電流從A’ B(加速)向A’B’(減速)切換時(shí)，圖14(b)的情況與圖11(a)的實(shí)線曲線 gl不同。結(jié)果，在目標(biāo)位置的衰減振動(dòng)與圖11(a)表示的不同。像這樣，由于勵(lì)磁電流AB’與指令脈沖信號(hào)22非同步，所以在起動(dòng)期間Tl內(nèi)的勵(lì) 磁電流AB的總量中產(chǎn)生不均。同樣地，在加速期間T2內(nèi)的勵(lì)磁電流A’ B、加速期間T3內(nèi) 的勵(lì)磁電流A’B’的總量中也產(chǎn)生不均。這些在各期間中的勵(lì)磁電流的總量的不均，成為圖 13所示那樣的、電動(dòng)機(jī)70的衰減振動(dòng)不均的原因。以下，針對(duì)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)70的勵(lì)磁電流切換方法和勵(lì)磁電流切換裝置的實(shí)施 方式，一邊參照附圖一邊具體地進(jìn)行說明。圖1是表示編帶裝置30的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。圖1的驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)34具備本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)70的勵(lì)磁電流切換裝置100 ；和以電動(dòng)機(jī) 70構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)單元14。在圖1中，對(duì)與圖9共同的結(jié)構(gòu)部分賦予同一附圖標(biāo)記，以下以 相異點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。圖1的勵(lì)磁電流切換裝置100具備控制器11、指令脈沖發(fā)生器12、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器 13、電動(dòng)機(jī)單元14、同步電路15。與圖9比較，圖1的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34還具備同步電路15，并且，指令脈沖發(fā)生器12的 工作與圖9的指令脈沖發(fā)生器121的工作不同。其它的結(jié)構(gòu)和工作與圖9同樣，因此省略 說明。首先，針對(duì)同步電路15進(jìn)行說明。同步電路15通過檢測出對(duì)圖8(a)表示的線圈 74a的一端供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)231的電壓的上升，檢測出在線圈74a中流過的勵(lì)磁電流A的上 升，生成上升檢測信號(hào)24。更具體地，同步電路15當(dāng)勵(lì)磁電流A上升時(shí)，將上升檢測信號(hào) 24設(shè)定為低，當(dāng)勵(lì)磁電流A下降時(shí)，將上升檢測信號(hào)24設(shè)定為高。此外，同步電路15也發(fā) 揮電平(level)變換作用，即將驅(qū)動(dòng)信號(hào)231的電壓(電壓振幅例如是100V)變換為與指令脈沖發(fā)生器12的電源電壓(例如5V)對(duì)應(yīng)的電壓振幅的上升檢測信號(hào)24。圖2是表示同步電路15的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖。圖2的同步電路15具 備光電耦合器(photocoupler) 151。光電耦合器151具有發(fā)光二極管152，陽極連接于電 源端子Vl (例如是與驅(qū)動(dòng)信號(hào)231的電壓相同的100V)，陰極連接于驅(qū)動(dòng)信號(hào)231 ；和光電 晶體管(ph0t0transist0r)153，集電極連接于電源端子V2(例如是與指令脈沖發(fā)生器12的 電源電壓相同的5V)，從發(fā)射極輸出上升檢測信號(hào)24。發(fā)光二極管152和光電晶體管153 相互電絕緣，能夠抑制漏電流的發(fā)生。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)231被設(shè)定為高時(shí)，由于發(fā)光二極管152的陽極和陰極的電位差消失， 所以發(fā)光二極管152不發(fā)光。由此，光電晶體管153不導(dǎo)通，作為發(fā)射極的上升檢測信號(hào)24 成為低。另一方面，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)231被設(shè)定為低時(shí)，發(fā)光二極管152發(fā)光。因此，光電晶體 管153導(dǎo)通，作為發(fā)射極的上升檢測信號(hào)24成為高。如在圖10中說明的那樣，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào) 231成為電源電壓Vcc即成為高時(shí)，同步地流過勵(lì)磁電流A，所以同步電路15每當(dāng)檢測出驅(qū) 動(dòng)信號(hào)231的上升，即，檢測出勵(lì)磁電流A的上升時(shí)，將上升檢測信號(hào)24設(shè)定為低。像這樣，以圖2表示的簡易的同步電路15，能夠檢測出勵(lì)磁電流A的上升，生成指 令脈沖XI。再有，圖2僅是例示，同步電路15的具體電路結(jié)構(gòu)并不限定于此。圖3是表示指令脈沖發(fā)生器12的處理工作的一個(gè)例子的流程圖。以下，使用圖3 說明指令脈沖發(fā)生器12的處理工作。指令脈沖發(fā)生器12當(dāng)開始信號(hào)21變?yōu)榈?步驟Si)、并且在同步電路15生成的 上升檢測信號(hào)24下降(步驟S2)時(shí)，將指令脈沖信號(hào)22設(shè)定為低(步驟S3)。之后，待機(jī) 規(guī)定的時(shí)間(步驟S4)。在待機(jī)后，當(dāng)上升檢測信號(hào)24下降時(shí)(步驟S5)，指令脈沖發(fā)生器 12將指令脈沖信號(hào)22設(shè)定為高。因?yàn)樯仙龣z測信號(hào)24的下降與勵(lì)磁電流A的上升同步， 所以如上述那樣，指令脈沖發(fā)生器12能夠作為與勵(lì)磁電流A同步的第一指令脈沖生成包含 指令脈沖Xl的指令脈沖信號(hào)22。再有，根據(jù)圖12，勵(lì)磁電流A流動(dòng)的是停止和起動(dòng)的期間，但在停止?fàn)顟B(tài)下將開始 信號(hào)21設(shè)定為低，所以與勵(lì)磁電流A同步地生成意味著起動(dòng)的第一個(gè)指令脈沖XI。之后，指令脈沖發(fā)生器12不參照上升檢測信號(hào)24，對(duì)應(yīng)于以圖11 (b)、(c)那樣驅(qū) 動(dòng)的方式預(yù)先設(shè)定的起動(dòng)期間Tl、加速期間T2、減速期間T3，作為第二指令脈沖生成指令 脈沖X2、X3、X4(步驟S7)。為了計(jì)測該各期間Tl T3，例如也可以在指令脈沖發(fā)生器12 內(nèi)設(shè)置定時(shí)器(未圖示)，也可以通過對(duì)輸入到指令脈沖發(fā)生器12中的時(shí)鐘信號(hào)(未圖示) 進(jìn)行計(jì)數(shù)來計(jì)測。這樣的指令脈沖發(fā)生器12可以以硬件來實(shí)現(xiàn)，也可以以軟件來實(shí)現(xiàn)。圖4是表示圖1的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34中的、勵(lì)磁電流、開始信號(hào)21、上升檢測信號(hào)24以 及指令脈沖信號(hào)22的關(guān)系的時(shí)序圖。橫軸是時(shí)間，縱軸針對(duì)上升檢測信號(hào)24是電壓，其它 與圖14相同。首先，在時(shí)刻t30，圖1的控制器11將開始信號(hào)21設(shè)定為低。接著，由于勵(lì)磁電 流A在時(shí)刻t31上升，所以同步電路15將上升檢測信號(hào)24設(shè)定為低(圖3的步驟S3)。由 此，指令脈沖發(fā)生器12在時(shí)刻t31將指令脈沖信號(hào)22設(shè)定為低。之后，在經(jīng)過了待機(jī)時(shí)間 (步驟S4)之后，由于勵(lì)磁電流A在時(shí)刻t32上升，所以同步電路15將上升檢測信號(hào)24設(shè) 定為低。由此，指令脈沖發(fā)生器12在時(shí)刻t32將指令脈沖信號(hào)22設(shè)定為高(步驟S6)。
12
之后，勵(lì)磁電流A在圖4的時(shí)刻t33下降。由于指令脈沖信號(hào)22在時(shí)刻t32上升， 所以在時(shí)刻t33后，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13不生成勵(lì)磁電流AB’。像這樣，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13在開 始勵(lì)磁電流AB’的生成之后，當(dāng)指令脈沖信號(hào)22上升時(shí)，停止勵(lì)磁電流AB’的生成。之后，從時(shí)刻t33起經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間TO的時(shí)刻t34起，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13開始生 成勵(lì)磁電流AB。像這樣，在圖1的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34中，從作為指令脈沖信號(hào)22的上升的時(shí)刻 t32到生成勵(lì)磁電流AB的時(shí)刻t34的時(shí)間差總是不變動(dòng)。這是通過圖3的處理，通過指令 脈沖發(fā)生器12使指令脈沖信號(hào)22的指令脈沖Xl的上升定時(shí)與勵(lì)磁電流A的上升定時(shí)同 步而獲得的效果。在這里，比較根據(jù)現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34的圖14、和根據(jù)本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34的 圖4。在圖14(a)中，在時(shí)刻tl3開始勵(lì)磁電流AB的生成，但在圖14(b)中，在比時(shí)刻tl3 遲的時(shí)刻tl6開始勵(lì)磁電流AB的生成。像這樣，在勵(lì)磁電流AB的生成開始時(shí)間存在不均， 結(jié)果，在起動(dòng)期間Tl內(nèi)流過的勵(lì)磁電流AB的總量中產(chǎn)生不均。這是如上述那樣由于勵(lì)磁 電流A與指令脈沖信號(hào)22不同步的原因。相對(duì)于此，在圖4中，指令脈沖信號(hào)22與勵(lì)磁電流A的上升同步地上升，因此總是 在時(shí)刻t34生成勵(lì)磁電流AB。也就是說，在起動(dòng)期間Tl內(nèi)流過的勵(lì)磁電流AB的總量總是
一定的。由此，電動(dòng)機(jī)70在圖11 (b)表示的時(shí)刻t5到達(dá)位置q，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13能夠可 靠地在該定時(shí)將勵(lì)磁電流從AB (起動(dòng))切換到A’B (加速)。因此，從時(shí)刻t5起經(jīng)過了加 速時(shí)間T2之后的時(shí)刻t7中的電動(dòng)機(jī)的位置也不會(huì)不均，電動(dòng)機(jī)70在圖11(c)所示的時(shí) 刻t7到達(dá)位置s，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13能夠可靠地在該定時(shí)將勵(lì)磁電流從A’B (加速)切換到 A’ B’(減速)。同樣地，在電動(dòng)機(jī)70處于一定位置的定時(shí)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13能夠可靠地將 勵(lì)磁電流從A’ B’(減速)切換到AB’(停止)。結(jié)果，電動(dòng)機(jī)70總是以在圖11(a)中作為 電動(dòng)機(jī)的位移而表示的軌跡從初始位置移動(dòng)到目標(biāo)位置，在時(shí)刻t9以后的衰減振動(dòng)中不 產(chǎn)生不均。圖5是表示觀測到的在圖1的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34中的電動(dòng)機(jī)70的位移的結(jié)果的圖。省 略與圖13共同的說明。由凸可知，No. 1 5的任一個(gè)都進(jìn)行大致相同的衰減振動(dòng)，與圖13 相比較，能夠大幅度地抑制衰減振動(dòng)的不均。結(jié)果，在以圖1的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34使圖6的編帶裝置30的搬送工作臺(tái)32間歇旋轉(zhuǎn)的 情況下，能夠在一定的時(shí)間內(nèi)，可靠地將衰減振動(dòng)的振幅抑制到圖11(a)的目標(biāo)位置所示 的容許范圍Z內(nèi)，能夠?qū)⒕帋аb置30中的檢查、排出等的處理的開始加快到圖11(a)中的 時(shí)刻tlO。由此，能夠使搬送工作臺(tái)32的旋轉(zhuǎn)速度高速化，能夠使編帶裝置30的處理吞吐 量提高。通過本實(shí)施方式所示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)70，能夠例如以IOms的周期(開 始信號(hào)21下降的周期)使搬送工作臺(tái)32間歇旋轉(zhuǎn)。像這樣，在本實(shí)施方式中，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34內(nèi)設(shè)置同步電路15，與勵(lì)磁電流A的上升 同步地生成指令脈沖信號(hào)22，將指令脈沖信號(hào)22的上升作為起點(diǎn)設(shè)定起動(dòng)期間Tl，因此， 能夠在起動(dòng)期間Tl內(nèi)使至開始生成勵(lì)磁電流AB的間隔總是為一定。因此，在起動(dòng)、加速和 減速的各期間內(nèi)的勵(lì)磁電流的總量分別成為一定，能夠大幅度抑制電動(dòng)機(jī)70停止時(shí)的衰 減振動(dòng)的不均。結(jié)果，能夠使以電動(dòng)機(jī)70被間歇旋轉(zhuǎn)的編帶裝置30的處理吞吐量提高。在上述的實(shí)施方式中，同步電路15檢測勵(lì)磁電流A的上升，但也可以是檢測勵(lì)磁電流A的下降而生成下降檢測信號(hào)，與該下降檢測信號(hào)同步地，指令脈沖發(fā)生器12生成脈 沖信號(hào)22。該情況下，同步電路15、指令脈沖發(fā)生器12的基本工作相同。S卩，同步電路15 檢測出作為勵(lì)磁電流A的上升或下降的變化定時(shí)，與此同步地生成作為上升檢測信號(hào)或下 降檢測信號(hào)的變化定時(shí)檢測信號(hào)即可。此外，在上述實(shí)施方式中，以電動(dòng)機(jī)70的線圈是2相，勵(lì)磁電流的種類是4為例 進(jìn)行了說明，但通常，在線圈為N相的情況下，指令脈沖發(fā)生器12生成2N的整數(shù)倍個(gè)的指 令脈沖，將勵(lì)磁電流的種類作為2N的整數(shù)倍，由此能夠使電動(dòng)機(jī)停止時(shí)的位置決定精度提 高。例如，如果電動(dòng)機(jī)的線圈是3相(在端子AA’間、和端子BB’間、和端子CC’間設(shè)置線 圈)的話，指令脈沖發(fā)生器12生成6的整數(shù)倍個(gè)的指令脈沖，勵(lì)磁電流的種類是6的整數(shù) 倍。同樣地，如果電動(dòng)機(jī)的線圈是5相的話，指令脈沖發(fā)生器12生成10的整數(shù)倍個(gè)的指令 脈沖，勵(lì)磁電流的種類是10的整數(shù)倍。在這些情況下，也能夠使第一個(gè)指令脈沖XI與勵(lì)磁 電流的變化定時(shí)同步，由此大幅度地抑制衰減振動(dòng)的不均。在這里，指令脈沖發(fā)生器12也可以使第二個(gè)以后的指令脈沖與勵(lì)磁電流的變化 定時(shí)同步，生成第一指令脈沖。在該情況下，同步的指令脈沖以后的勵(lì)磁電流的總量變得不 再不均，與上述實(shí)施方式同樣地，能夠減少衰減振動(dòng)的不均。此外，指令脈沖發(fā)生器12也可 以使多個(gè)指令脈沖與勵(lì)磁電流的變化定時(shí)同步，生成第一指令脈沖。進(jìn)而，在上述實(shí)施方式中，在線圈是2相的情況下，對(duì)應(yīng)于4種勵(lì)磁電流，使電動(dòng) 機(jī)70從停止、經(jīng)過起動(dòng)、加速、減速而停止，但電動(dòng)機(jī)70的驅(qū)動(dòng)方式并不一定限定于此。例 如，也可以從停止起經(jīng)過起動(dòng)、等速移動(dòng)、等速移動(dòng)而使其停止也可。此外，在線圈是3相， 以6種勵(lì)磁電流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的情況下，對(duì)應(yīng)于6種勵(lì)磁電流，從停止起經(jīng)過第一加速、第二 加速、第一減速、第二減速而使其停止也可，經(jīng)過起動(dòng)、等速移動(dòng)、等速移動(dòng)、等速移動(dòng)、等速 移動(dòng)而使其停止也可。此外，圖1的同步電路15的作用如上述那樣，是勵(lì)磁電流的變化定時(shí)的檢測和電 平變換，與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13、電動(dòng)機(jī)單元14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有關(guān)系，因此能夠在不同種類的 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器13、電動(dòng)機(jī)單元14連接圖1的同步電路15。在上述實(shí)施方式中，說明了為了使編帶裝置30的搬送工作臺(tái)32間歇旋轉(zhuǎn)而使用 電動(dòng)機(jī)70的例子，但電動(dòng)機(jī)70的用途并不局限于此?；谏鲜龅挠涊d，如果是本領(lǐng)域技術(shù)人員的話，可能能夠想到本發(fā)明的追加效果、 各種變形，但本發(fā)明的方式并不局限于上述的各個(gè)實(shí)施方式。在不脫離由本技術(shù)方案要求 的范圍所規(guī)定的內(nèi)容或其同等物導(dǎo)出的本發(fā)明的概念的思想和主旨的范圍中，能夠進(jìn)行各 種追加、變更、以及部分的刪除。
1權(quán)利要求
一種勵(lì)磁電流切換方法，是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流切換方法，該步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通過以決定了的順序切換在多個(gè)線圈中流過的勵(lì)磁電流而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，其特征在于，具備在所述多個(gè)線圈中，檢測出在至少一個(gè)線圈中流過的所述勵(lì)磁電流變化的定時(shí)，生成與所述定時(shí)同步的變化定時(shí)信號(hào)的步驟；在生成與所述變化定時(shí)信號(hào)同步的第一指令脈沖之后，以規(guī)定的時(shí)間間隔間歇地生成第二指令脈沖的步驟；以及與所述第一和第二指令脈沖同步地，以決定了的順序切換在所述多個(gè)線圈中流過的所述勵(lì)磁電流的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勵(lì)磁電流切換方法，其特征在于，在所述生成第一和第二指 令脈沖的步驟中，設(shè)定所述第一指令脈沖的生成定時(shí)，以使所述第一指令脈沖的生成結(jié)束 的定時(shí)、與之后在所述至少一個(gè)線圈中開始流過所述勵(lì)磁電流的定時(shí)之間的時(shí)間差不變動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的勵(lì)磁電流切換方法，其特征在于，在所述以決定了的順序 切換在多個(gè)線圈中流過的所述勵(lì)磁電流的步驟中，設(shè)定在所述多個(gè)線圈中流過勵(lì)磁電流的 定時(shí)，以使在從生成所述第一或第二指令脈沖起，到生成下一個(gè)所述第二指令脈沖為止的 期間中，在所述多個(gè)線圈中的至少一個(gè)中流過的所述勵(lì)磁電流的總量成為一定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勵(lì)磁電流切換方法，其特征在于，在所述生成指令脈沖的步 驟中，在使停止?fàn)顟B(tài)的所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)并再次成為停止?fàn)顟B(tài)的1個(gè)循環(huán)的期間中，生 成2Nn個(gè)所述指令脈沖，其中，N是所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)，n是正的整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的勵(lì)磁電流切換方法，其特征在于，所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)N是2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勵(lì)磁電流切換方法，其特征在于，所述第一指令脈沖，與在指 示所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)開始的開始信號(hào)剛被輸入后在所述勵(lì)磁電流中顯現(xiàn)規(guī)定的邊緣 的定時(shí)、和從該定時(shí)起經(jīng)過規(guī)定期間后在所述勵(lì)磁電流中顯現(xiàn)規(guī)定的邊緣的定時(shí)同步地生 成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勵(lì)磁電流切換方法，其特征在于，所述間歇地生成的第二指 令脈沖各自與其稍前的所述第一或第二指令脈沖的生成結(jié)束的定時(shí)、和從該定時(shí)起經(jīng)過規(guī) 定期間后的定時(shí)同步地生成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勵(lì)磁電流切換方法，其特征在于，在所述生成變化定時(shí)信號(hào) 的步驟中，檢測出供給到所述至少一個(gè)線圈的一端的電壓變化的定時(shí)，生成與所述電壓不 同電壓電平的所述變化定時(shí)信號(hào)。
9.一種勵(lì)磁電流切換裝置，是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流切換裝置，該步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通過以 決定了的順序切換在多個(gè)線圈中流過的勵(lì)磁電流而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，其特征在于，具備同步電路，在所述多個(gè)線圈中，檢測出在至少一個(gè)線圈中流過的所述勵(lì)磁電流變化的 定時(shí)，生成與所述定時(shí)同步的變化定時(shí)信號(hào)；指令脈沖發(fā)生器，在生成與所述變化定時(shí)信號(hào)同步的第一指令脈沖之后，以規(guī)定的時(shí) 間間隔間歇地生成第二指令脈沖；以及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，與所述第一和第二指令脈沖同步地，以決定了的順序切換在所述多個(gè) 線圈中流過的所述勵(lì)磁電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的勵(lì)磁電流切換裝置，其特征在于，所述指令脈沖發(fā)生器設(shè)定 所述第一指令脈沖的生成定時(shí)，以使所述第一指令脈沖的生成結(jié)束的定時(shí)、與之后在所述 至少一個(gè)線圈中開始流過所述勵(lì)磁電流的定時(shí)之間的時(shí)間差不變動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的勵(lì)磁電流切換裝置，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè) 定在所述多個(gè)線圈中流過勵(lì)磁電流的定時(shí)，以使在從所述指令脈沖發(fā)生器生成所述第一或 第二指令脈沖起，到生成下一個(gè)所述第二指令脈沖為止的期間中，在所述多個(gè)線圈中的至 少一個(gè)中流過的所述勵(lì)磁電流的總量成為一定。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的勵(lì)磁電流切換裝置，其特征在于，所述指令脈沖發(fā)生器在使 停止?fàn)顟B(tài)的所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)并再次成為停止?fàn)顟B(tài)的1個(gè)循環(huán)的期間中，生成2Nn個(gè)所 述指令脈沖，其中，N是所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)，η是正的整數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的勵(lì)磁電流切換裝置，其特征在于，所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)N是2 ο
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的勵(lì)磁電流切換裝置，其特征在于，所述指令脈沖發(fā)生器，與 在指示所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)開始的開始信號(hào)剛被輸入后在所述勵(lì)磁電流中顯現(xiàn)規(guī)定的 邊緣的定時(shí)、和從該定時(shí)起經(jīng)過規(guī)定期間后在所述勵(lì)磁電流中顯現(xiàn)規(guī)定的邊緣的定時(shí)同步 地，生成所述第一指令脈沖。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的勵(lì)磁電流切換裝置，其特征在于，所述指令脈沖發(fā)生器分別 與稍前的所述第一或第二指令脈沖的生成結(jié)束的定時(shí)、和從該定時(shí)起經(jīng)過規(guī)定期間后的定 時(shí)同步地，間歇地生成所述第二指令脈沖。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的勵(lì)磁電流切換裝置，其特征在于，所述同步電路檢測出供給 到所述至少一個(gè)線圈的一端的電壓變化的定時(shí)，生成與所述電壓不同電壓電平的所述變化 定時(shí)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及勵(lì)磁電流切換方法和勵(lì)磁電流切換裝置，能夠大幅度地抑制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)停止時(shí)的衰減振動(dòng)的不均。勵(lì)磁電流切換裝置(100)具備控制器(11)、指令脈沖發(fā)生器(12)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器(13)、和同步電路(15)。在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(34)內(nèi)設(shè)置同步電路(15)，與勵(lì)磁電流(A)的上升同步地生成指令脈沖信號(hào)(22)，將指令脈沖信號(hào)(22)的上升作為起點(diǎn)設(shè)定起動(dòng)期間(T1)，因此總是能夠在起動(dòng)期間(T1)內(nèi)將至開始勵(lì)磁電流(AB)的生成為止的間隔作為一定。因此，起動(dòng)、加速和減速的各期間內(nèi)的勵(lì)磁電流的總量分別變?yōu)橐欢?，能夠大幅度抑制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)停止時(shí)的衰減振動(dòng)的不均。
文檔編號(hào)H02P8/12GK101951214SQ20101022939
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者菅沼直彥 申請人:東京威爾斯股份有限公司