KR20090004749A - Stepping motor controlling device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 스테핑 모터 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stepping motor control apparatus.
종래부터, 이송기구 등을 이동시키기 위해 스테핑 모터가 이용되어 왔다. 그리고, 예컨대 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 위치 검출기를 이용하지 않고 스테핑 모터의 원점위치를 검출하기 위해, 가동부를 기계적 가동범위의 끝(메카니컬 리미트)에 부딪치게 하여 탈조시키고, 그 위치의 상(相) 여자 패턴을 기억하여 원점위치를 규정함으로써, 이후의 원점 검출시에, 그 기억된 상 여자 패턴에 의해 스테핑 모터의 회전을 정지시키는 기술이 알려져 있다.Conventionally, a stepping motor has been used to move a conveyance mechanism or the like. For example, as described in
또한, 이송기구 등의 원점위치로서, 스테핑 모터가 원점 검색방향으로 회전하였을 때, 원점 센서가 ON으로 된 장소로부터 규정된 스텝 수만큼 더 진행된 위치를 원점으로 하는 기술도 일반적으로 알려져 있다.Moreover, as a home position, such as a feed mechanism, when the stepping motor rotates to a home search direction, the technique which makes a home position the position which progressed further by the number of steps prescribed | regulated from the place where the home sensor turned ON is also known generally.
[특허문헌 1] 일본 특허공개공보 H5-236800호[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. H5-236800
그러나, 상기한 특허문헌 1의 경우, 이송기구를 메카니컬 리미트에 부딪치게 하여 탈조(脫調)시킬 때, 공업용 재봉기에 있어서의 천 반송장치와 같이 모터 토크가 큰 기계에서는, 이상음이 발생하며, 최악의 경우에는 이송기구가 고장나 버리는 경우가 있다는 문제가 있었다.However, in the case of
또한, 상기 원점 센서를 이용하는 종래기술에 의해 스테핑 모터를 구동시킨 경우, 모터를 구동시키는 여자 상(구동 상)과, 실제로 구동하는 부하(로터)에는 위상 지연의 관계가 발생한다. 즉, 소정의 여자 패턴으로 스테핑 모터를 여자시키고 있더라도, 부하(로터)는, 통상적으로 그보다 몇 스텝 전의 위치를 이동하도록 지연되어 있다.In addition, when the stepping motor is driven by the conventional technique using the origin sensor, the relationship between the phase delay occurs between the excitation image (driving phase) for driving the motor and the load (rotor) that actually drives. That is, even if the stepping motor is excited in a predetermined excitation pattern, the load (rotor) is normally delayed to move the position several steps before it.
그리고, 상기 위상 지연이 항상 일정하면 좋겠지만, 위상 지연은 스테핑 모터의 경시변화나 사용환경 온도변화 등에 따라 달라지기 때문에, 위상 지연의 변화에 따라 원점위치가 어긋나 버리는 문제가 있었다.In addition, although the phase delay may be constant at all times, the phase delay varies depending on the time-dependent change of the stepping motor, the temperature change in the use environment, and the like, resulting in a problem in that the home position is shifted according to the change in the phase delay.
구체적으로는, 5상 스테핑 모터의 풀 스텝 구동을 사용한 이송기구의 경우, 여자 패턴은 10가지(예컨대, 0∼9의 10가지)이다. 그리고, 스테핑 모터의 제어장치가, 그 여자 패턴을 순차적으로 반복하여 스테핑 모터에 부여해 감으로써, 스테핑 모터가 회전하도록 되어 있다.Specifically, in the case of the transfer mechanism using full step driving of a five-phase stepping motor, the excitation pattern is ten (for example, ten of 0 to 9). The stepping motor rotates by applying the excitation pattern to the stepping motor sequentially and repeatedly.
그리고, 예컨대 스테핑 모터의 여자 상(A)과, 부하의 위치(B)의 눈금을, 도 6(a),(b)에 나타낸 바와 같이 표시하고, 여자가 화살표 C방향으로 전환되어 가는 경우, 도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 여자위치에 대해 3 스텝 지연되어 추종하는 부하가 원점 센서 위치를 통과하고, 그 때의 여자위치(도면 중, "0"의 위치; 제 0 스텝)로부터 규정된 5스텝 만큼, 여자를 진행하여 정지하면, "5"의 위치(제 5 스텝) 가 원점위치가 된다. 한편, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 여자위치에 대해 4스텝 지연되어 추종하는 부하가 원점 센서 위치를 통과하고, 그 때의 여자위치(도면 중, "1"의 위치; 제 1 스텝)로부터 규정된 5스텝 만큼, 여자를 진행하여 정지하면, "6"의 위치(제 6 스텝)가 원점위치가 된다. 즉, 상기 위상 지연의 변화에 의해, 원점위치가 1스텝 만큼 어긋나 버리게 된다.Then, for example, when the excitation phase A of the stepping motor and the scale B of the load position B are displayed as shown in Figs. 6A and 6B, and the excitation is switched in the arrow C direction, As shown in Fig. 6 (a), the load following 3 steps delay with respect to the excitation position passes through the origin sensor position, and is defined from the excitation position (the position of " 0 " in the figure; 0 step) at that time. When the excitation proceeds and stops by 5 steps, the position of "5" (5 steps) becomes the origin position. On the other hand, as shown in Fig. 6 (b), the load following 4 steps delayed with respect to the excitation position passes through the origin sensor position, and the excitation position at that time (the position of “1” in the drawing; the first step) When the excitation proceeds and stops by 5 steps specified from, the position "6" (sixth step) becomes the origin position. In other words, the origin position is shifted by one step due to the change in the phase delay.
이와 같이, 상기 종래기술의 경우, 위상 지연의 변화에 의해, 원점위치의 재현성이 얻어지지 않는다는 문제가 있다.As described above, in the prior art, there is a problem that the reproducibility of the origin position is not obtained due to the change in the phase delay.
본 발명의 과제는, 스테핑 모터의 원점 위치 맞춤의 정밀도를 향상시키는 스테핑 모터 제어장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a stepping motor control device for improving the accuracy of home positioning of the stepping motor.
상기의 과제를 해결하기 위해, 특허청구범위 제 1항에 기재된 발명은, 스테핑 모터를 구동제어하는 스테핑 모터 제어장치로서, 스테핑 모터의 회전 기준위치를 검지하는 기준위치 검지수단과, 스테핑 모터에 구동전류를 공급하는 모터 드라이버와, 모터 드라이버에 소정의 여자 패턴에 따른 구동전류를 출력시키는 모터 제어부를 구비하며, 스테핑 모터를 원점위치에서 정지시킬 때, 기준위치 검지수단에 의해 스테핑 모터의 회전 기준위치가 검지된 후, 모터 제어부가, 소정의 여자 패턴에 있어서의 규정된 스텝까지 모터 드라이버에 구동전류를 출력시킴으로써, 스테핑 모터를 규정 스텝에 따른 원점위치에서 정지시키는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the invention described in
특허청구범위 제 1항에 기재된 발명에 의하면, 스테핑 모터 제어장치는, 기준위치 검지수단에 의해 스테핑 모터의 회전 기준위치가 검지된 후, 소정의 여자패 턴에 있어서의 규정된 스텝까지 모터 드라이버에 구동전류를 출력시킴으로써, 회전 기준위치 통과 후에 최초로 나타나는 여자 패턴의 규정 스텝에서 모터를 정지시켜, 스테핑 모터를 규정 스텝에 따른 소정의 원점위치에서 정지시킬 수 있다.According to the invention described in
특허청구범위 제 2항에 기재된 발명은, 특허청구범위 제 1항에 기재된 스테핑 모터 제어장치에 있어서, 스테핑 모터를 정지시키는 원점위치의 조정시에, 기준위치 검지수단이, 스테핑 모터의 회전 기준위치를 검지한 후, 소정의 여자 패턴의 전체 스텝 수에 대한 절반 정도의 스텝 수만큼 여자를 진행한 위치의 스텝을, 원점위치에 상당하는 규정 스텝으로서 모터 제어부가 기억하고, 모터 제어부가, 그 기억된 규정 스텝까지 모터 드라이버에 구동전류를 출력시킴으로써, 스테핑 모터를 원점위치에서 정지시키는 것을 특징으로 한다.According to the invention described in
특허청구범위 제 2항에 기재된 발명에 의하면, 특허청구범위 제 1항에 기재된 발명과 동일한 작용을 나타내는 동시에, 스테핑 모터 제어장치는, 스테핑 모터를 정지시키는 원점위치를 설정하는 조정시에, 기준위치 검지수단이 스테핑 모터의 회전 기준위치를 검지한 후, 소정의 여자 패턴의 전체 스텝 수에 대한 절반 정도의 스텝 수 만큼 여자를 진행한 위치의 스텝을, 원점위치에 상당하는 규정 스텝으로서 기억하여 설정할 수 있다.According to the invention as set forth in
특허청구범위 제 1항에 기재된 발명에 의하면, 스테핑 모터 제어장치는, 기준위치 검지수단에 의해 스테핑 모터의 회전 기준위치가 검지된 후, 소정의 여자 패턴에 있어서의 규정된 스텝까지 모터 드라이버에 구동전류를 출력시킴으로써, 회 전 기준위치 통과 후에 최초로 나타나는 여자 패턴의 규정 스텝에서 모터를 정지시켜, 스테핑 모터를 규정 스텝에 따른 소정의 원점위치에서 정지시킬 수 있으므로, 경시변화나 온도변화 등의 부하 변동(예컨대, 위상 지연)이 발생하더라도, 스테핑 모터가 반드시 동일한 원점위치에 정지할 수 있게 된다.According to the invention described in
따라서, 상기 스테핑 모터 제어장치에 의해, 높은 정밀도의 원점 검색이 가능해져, 모터의 정지위치가 어긋남으로 인한 문제를 없앨 수 있어, 스테핑 모터의 원점위치 맞춤의 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.Therefore, the stepping motor control apparatus enables a high-precision home search, eliminating the problem caused by the displacement of the motor stop position, and improving the accuracy of home positioning of the stepping motor.
특허청구범위 제 2항에 기재된 발명에 의하면, 스테핑 모터 제어장치는, 스테핑 모터를 정지시키는 원점위치를 설정하는 조정시에, 기준위치 검지수단이 스테핑 모터의 회전 기준위치를 검지한 후, 소정의 여자 패턴의 전체 스텝 수에 대한 절반 정도의 스텝 수 만큼 여자를 진행한 위치의 스텝을, 원점위치에 상당하는 규정 스텝으로서 기억하여 설정할 수 있다.According to the invention described in
그리고, 스테핑 모터 제어장치는, 그 기억된 규정 스텝까지 모터 드라이버에 구동전류를 출력시킴으로써, 스테핑 모터를 원점위치에서 정지시킬 수 있다.The stepping motor control apparatus can stop the stepping motor at the home position by outputting a drive current to the motor driver until the stored specified step.
여기서, '소정의 여자 패턴의 전체 스텝 수에 대한 절반 정도의 스텝 수'란, 예컨대, 전체 스텝 수가 「10」인 경우에는, 절반의 스텝 수 「5」나, 상기 「5」 전후의, 약 절반인 「4」나 「6」의 스텝 수를 말한다. 전체 스텝 수가 「10」과 같이 짝수인 경우에는, 절반의 스텝 수가 「5」로 정해지지만, 기준위치 검지수단이나 회전 기준위치의 배치에 따라서는, 대략 절반인 「4」나 「6」의 스텝 수 쪽이 규정 스텝으로서 적합한 경우가 있으며, 또한 전체 스텝 수가 홀수인 경우에는, 정확히 절반인 스텝 수를 정할 수 없기 때문에, 규정 스텝을 전체 스텝 수에 대한 절반 정도의 스텝으로 한다.Here, "a half of the number of steps with respect to the total number of steps of a predetermined excitation pattern" is, for example, when the total number of steps is "10", about half of the step number "5" or about "5", It means half the number of steps of "4" and "6". If the total number of steps is even, such as "10", the number of half steps is set to "5", but depending on the arrangement of the reference position detecting means or the rotation reference position, the steps of "4" and "6" which are about half Since the number side may be suitable as the prescribed step, and if the total number of steps is odd, the number of steps that are exactly half cannot be determined, so the prescribed step is about half of the total number of steps.
이하에서는, 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 스테핑 모터 제어장치의 실시형태에 대해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the stepping motor control apparatus which concerns on this invention is described, referring drawings.
본 실시형태에서는, 분해능 0.72°인 5상 스테핑 모터의 풀 스텝 구동에 대한 제어를 수행하는 스테핑 모터 제어장치를 예로 들어 설명한다.In the present embodiment, a stepping motor control device that performs control for full step driving of a five-phase stepping motor having a resolution of 0.72 ° will be described as an example.
또한, 발명의 범위는, 도시한 예에 한정되지 않는다.In addition, the scope of the invention is not limited to the illustrated example.
스테핑 모터 제어장치(10)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 스테핑 모터(1)와, 상기 스테핑 모터(1)에 구동전류를 공급하는 모터 드라이버(2)와, 상기 모터 드라이버(2)에 소정의 여자 패턴에 따른 구동전류를 출력시키는 모터 제어부(3)와, 스테핑 모터(1)의 회전 기준위치를 검지하는 기준위치 검지수단(4) 등을 구비하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the
스테핑 모터(1)는, 예를 들면 5상 스테핑 모터이며, 5상 HB모터인 경우, 코일을 10개, 톱니를 50개 가지는 구성으로 되어 있다. 그리고, 1 스텝에서는 0.72°회전하고, 10스텝에서 로터(부하)는 톱니 1개 만큼 이동하도록 되어 있다.The stepping
모터 드라이버(2)는, 예컨대, 여자 순서를 결정하는 여자회로(2a)와, 스테핑 모터에 공급하는 전력을 제어하는 구동회로(2b)를 구비하고 있다.The
모터 제어부(3)는, 예컨대, 각종 연산처리 등을 수행하는 CPU와, CPU의 워크 에리어로서 사용되는 RAM과, CPU에 의해 실행되는 각종 제어 프로그램 및 각종 데 이터 등이 저장되는 ROM을 구비하고 있다.The
그리고, 모터 제어부(3)는, 예컨대 ROM에 저장되어 있는 소정의 여자 패턴에 대응하는 명령 펄스 신호를 모터 드라이버(2)로 출력함으로써, 상기 모터 드라이버(2)에 여자 패턴에 대응하는 구동전류를 출력시키고, 그 구동전류를 스테핑 모터(1)에 공급시킴으로써, 스테핑 모터(1)를 구동시키는 제어를 한다.The
또한, 여자 패턴은 복수의 스텝으로 이루어지며, 5상 스테핑 모터의 풀 스텝 구동의 경우, 소정의 여자 패턴은 10스텝(예컨대, 0∼9의 10스텝)으로 이루어진다. 그리고, 모터 제어부(3)의 제어처리에 의해, 모터 드라이버(2)가 여자 패턴의 각 스텝에 따른 구동전류를 순차로 스테핑 모터(1)에 부여해 감으로써, 스테핑 모터(1)를 회전구동시킬 수 있다.In addition, the excitation pattern is composed of a plurality of steps, and in the case of full step driving of the 5-phase stepping motor, the predetermined excitation pattern is composed of 10 steps (for example, 10 steps of 0 to 9). Then, by the control process of the
또한, 모터 제어부(3)는, 스테핑 모터(1)를 정지시키는 원점위치를 설정하는 조정 처리에 관한 제어나, 상기 설정된 원점위치에서 스테핑 모터(1)를 정지시키는 처리에 관한 제어를 실행한다.In addition, the
기준위치 검지수단(4)은, 예컨대 스테핑 모터(1)의 로터(부하)에 설정되어 있는 회전기준위치를 검지하는 원점 센서로서, 그 회전 기준위치를 검지했을 때, 검지신호를 모터 제어부(3)로 출력한다.The reference position detecting means 4 is, for example, an origin sensor for detecting the rotation reference position set in the rotor (load) of the
그리고, 스테핑 모터(1)를 정지시키는 원점위치를 조정처리할 때, 스테핑 모터 제어장치(10)의 모터 제어부(3)는, 기준위치 검지수단(4)이 스테핑 모터(1)의 회전 기준위치를 검지했을 때, 소정의 여자 패턴의 모든 스텝 수(본 실시형태에서는, 10스텝)에 대한 절반 정도의 스텝 수(본 실시형태에서는, 예컨대, 4스텝, 5스 텝) 만큼 여자를 진행한 위치의 스텝을, 원점위치에 상당하는 규정 스텝으로서 모터 제어부(3)의 RAM에 기억하는 제어를 실행한다.When the home position for stopping the stepping
또한, 스테핑 모터(1)를 원점위치에서 정지시키는 원점복귀 동작을 수행할 때, 스테핑 모터 제어장치(10)의 모터 제어부(3)는, 기준위치 검지수단(4)에 의해 스테핑 모터(4)의 회전 기준위치가 검지된 후, 모터 제어부(3)가, 소정의 여자 패턴에서의 규정된 스텝이며, RAM에 기억된 규정 스텝까지 모터 드라이버(2)에 구동전류를 출력시킴으로써, 스테핑 모터(1)를 규정 스텝에 따른 원점위치에서 정지시키는 제어를 실행한다.In addition, when performing the homing operation to stop the stepping
다음으로, 본 실시형태에서의 스테핑 모터 제어장치(10)에 의한, 스테핑 모터(1)를 정지시키는 원점위치를 설정하는 조정처리에 대해, 도 2에 나타낸 흐름도에 기초하여 설명한다.Next, the adjustment process which sets the origin position which stops the stepping
우선, 스테핑 모터(1)를 정지시키는 원점위치를 설정하기 위한 원점 검색 신호가 모터 제어부(3)에 입력되면, 모터 제어부(3)는, 기준위치 검지수단(4)이 회전 기준 위치를 검지한 것에 따른 검지신호가 입력되었는지를 판단한다(단계 S101).First, when the home search signal for setting the home position for stopping the
모터 제어부(3)가, 기준위치 검지신호가 입력되었다고 판단하면(단계 S101; Yes), 모터 제어부(3)는, 0∼9의 10스텝으로 이루어진 여자 패턴에 있어서의, 기준위치 검지신호가 입력된 타이밍의 스텝으로부터, 모든 스텝 수의 대략 절반인 5스텝 만큼, 여자를 진행한 위치의 스텝을 취득한다(단계 S102).When the
또한, 구체적으로는, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 여자위치에 대해 3 스텝만큼 지연되어 부하가 추종하고 있는 경우, 기준위치 검지수단(4)이 회전 기준위치 에 대응하는 제 7스텝을 검지하였을 때, 여자 상은 제 0스텝에 도달되어 있기 때문에, 그 제 0스텝으로부터 5스텝 만큼 여자를 진행한 위치인 제 5스텝을, 모터 제어부(3)가 취득한다.Specifically, as shown in Fig. 3 (a), when the load is following the delayed position by three steps with respect to the excitation position, the reference position detecting means 4 performs the seventh step corresponding to the rotation reference position. When it detects, since the excitation image reaches | attained 0th step, the
그리고, 모터 제어부(3)는, 취득한 제 5스텝을 원점위치에 상당하는 규정 스텝으로서 RAM에 기억하여 설정한다(단계 S103).The
또한, 상기 취득한 제 5스텝에 문제가 있는 경우, 모든 스텝 수의 대략 절반인 4스텝이나 6스텝 만큼 여자를 진행한 위치의 스텝을 취득하도록 하여, 보다 적절한 규정 스텝을 기억하여 저장하도록 한다.In addition, when there is a problem with the acquired fifth step, a step of a position where the excitation has been advanced by four or six steps, which is approximately half of all the number of steps, is acquired, and more appropriate prescribed steps are stored and stored.
이와 같이 하여, 스테핑 모터 제어장치(10)의 모터 제어부(3)는, 스테핑 모터(1)를 정지시키는 원점위치에 관한 규정 스텝을 설정한다. 그리고, 상기 규정 스텝에 따른 원점위치의 조정이 이루어진다.In this way, the
다음으로, 본 실시형태에 있어서의 스테핑 모터 제어장치(10)에 의한, 스테핑 모터(1)를 원점위치에서 정지시키는 원점복귀 동작 처리에 대해, 도 4에 나타낸 흐름도에 기초하여 설명한다.Next, the home position return operation processing for stopping the stepping
우선, 스테핑 모터(1)를 정지시키기 위한 모터 정지 신호가 모터 제어부(3)에 입력되면, 모터 제어부(3)는, 기준위치 검지수단(4)이 회전 기준위치를 검지한 것에 따른 검지신호가 입력되었는지를 판단한다(단계 S201).First, when a motor stop signal for stopping the stepping
모터 제어부(3)가, 기준위치 검지신호가 입력되었다고 판단하면(단계 S201; Yes), 모터 제어부(3)는, RAM에 기억된 규정 스텝까지 모터 드라이버(2)에 구동전류를 출력시킨다(단계 S202).If the
그리고, 스테핑 모터의 여자 상이 규정 스텝에 도달하면(단계 S203; Yes), 스테핑 모터(1)는, 상기 규정 스텝에 따른 원점위치에 정지한다(단계 S204).When the excitation image of the stepping motor reaches the specified step (step S203; Yes), the stepping
또한, 구체적으로는, 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 원점위치 설정시에 있어서의 3스텝 지연된 위상지연과는 달리, 여자위치에 대해 4스텝 지연된 위상지연으로 부하가 추종하고 있는 경우라도, 회전 기준위치의 통과 후에 최초로 나타나는 규정 스텝인 제 5 스텝에서 모터가 정지하게 되어, 스테핑 모터(1)의 위상지연이 변화하더라도, 스테핑 모터(1)의 정지위치가 안정되게 된다.Specifically, as shown in Fig. 3 (b), unlike the case where the load is following the phase delay delayed by 4 steps with respect to the excitation position, unlike the phase delay delayed by 3 steps when the home position is set. After the passage of the rotational reference position, the motor stops in the fifth step, which is the first defined step, so that the stop position of the stepping
여기서, 원점위치에 상당하는 규정 스텝을, 여자 패턴의 전체 스텝 수에 대한 절반 정도의 스텝 수 만큼 여자를 진행한 위치의 스텝으로 하는 이유에 대해 설명한다.Here, the reason why the prescribed | prescribed step corresponded to an origin position is made the step of the position which progressed the excitation by about half the step number with respect to the total number of steps of an excitation pattern is demonstrated.
도 5(a)에 도시한 바와 같이, 여자위치에 대해 3스텝 만큼 지연되어 부하가 추종하고 있는 경우에, 기준위치 검지수단(4)이 회전 기준위치에 대응하는 제 7 스텝을 검지하였을 때의 제 0스텝으로부터 1스텝 만큼 여자를 진행한 위치의 제 1스텝을 원점위치에 상당하는 규정 스텝으로서 설정한 것으로 한다.As shown in Fig. 5A, when the load is following the delayed position by three steps with respect to the excitation position, the reference position detecting means 4 detects the seventh step corresponding to the rotation reference position. It is assumed that the first step of the position where the excitation has been advanced by one step from the zeroth step is set as a prescribed step corresponding to the origin position.
그리고, 스테핑 모터(1)를 원점위치에서 정지시키는 원점복귀 동작 시에, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 여자위치에 대해 5스텝 만큼 지연되어 부하가 추종하고 있을 경우, 회전기준위치 통과 후에 최초로 나타나는 규정 스텝인 제 1 스텝에서 스테핑 모터를 정지시키면, 그 정지위치는 여자 패턴의 1사이클 만큼 어긋난 위치, 즉 10스텝 만큼 어긋난 제 1 스텝에 대응한 위치가 되어 버리는 문제가 발생하게 된다.In the homing operation of stopping the stepping
이에 반해 본 발명과 같이, 여자 패턴의 전체 스텝 수에 대한 절반 정도의 스텝 수인 5스텝 만큼 여자를 진행한 위치의 스텝을 원점위치에 상당하는 규정 스텝으로 하는 것에 의하면, 위상지연의 정도를 불문하고, 모터의 정지위치가 여자패턴의 1사이클 만큼 어긋나 버리는 일 없이, 소정의 원점위치에 정지시킬 수 있게 되는 것이다. 즉, 규정 스텝은, 여자 패턴의 전체 스텝 수에 대해 지나치게 많지도 적지도 않은, 중간 정도인 대략 절반 정도가 바람직하다.On the other hand, according to the present invention, if the step of the position where the excitation is advanced by 5 steps, which is about half of the total number of steps of the excitation pattern, is defined as a step corresponding to the origin position, regardless of the degree of phase delay The motor stop position can be stopped at a predetermined home position without shifting by one cycle of the excitation pattern. That is, about half of the prescribed | prescribed steps are moderate, not too many or too few with respect to the total number of steps of an excitation pattern.
또한, 여자 패턴의 전체 스텝 수에 대한 절반의 스텝 수를 규정 스텝으로 하는 것이 아니라, 거의 중간인 절반 정도의 스텝 수를 규정 스텝으로 하는 이유는, 전체 스텝 수가 「10」과 같이 짝수인 경우에는, 절반의 스텝 수가 「5」로 정해지지만, 기준위치 검지수단(4)의 위치나 스테핑 모터(1)의 회전 기준위치의 배치에 따라서는, 대략 절반인 「4」나 「6」의 스텝 수 쪽이 규정 스텝으로서 적합한 경우가 있기 때문이며, 또한, 전체 스텝 수가 홀수인 경우에는, 정확히 절반의 스텝 수를 정할 수 없기 때문이다.In addition, the half step number with respect to the total step number of an excitation pattern is not made into a prescribed step, but the reason which makes the half step number which is almost intermediate into the prescribed step is that when the total number of steps is an even number like "10", Although the number of steps of half is determined as "5", the number of steps of "4" and "6" which is about half, depending on the position of the reference position detection means 4 and the arrangement of the rotation reference position of the stepping
이와 같이, 본 발명에 따른 스테핑 모터 제어장치(10)는, 기준위치 검지수단(4)에 의해 스테핑 모터(1)의 회전 기준위치가 검지된 후, 소정의 여자 패턴에 있어서의 규정 스텝(제 5스텝)까지 모터 드라이버(2)에 구동전류를 출력시킴으로써, 그 회전 기준위치의 통과 후에 최초로 나타나는 여자 패턴의 규정 스텝(제 5스텝)에서 모터를 정지하고, 스테핑 모터(1)를 소정의 원점위치에서 정지시킬 수 있으므로, 경시변화나 온도변화 등의 부하 변동(예컨대, 위상 지연)이 발생하더라도, 스테핑 모터(1)는 반드시 동일한 원점위치에 정지하게 되어, 높은 정밀도의 원점 검색이 가능해지므로, 모터의 정지위치가 어긋남으로 인한 문제를 해소할 수 있다. 즉, 스테핑 모터(1)의 원점위치 맞춤의 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.As described above, in the stepping
특히, 회전 기준위치의 통과 후에 여자를 진행하는 스텝 수를, 여자 패턴 수의 절반 정도로 함으로써, 경시변화나 온도변화 등의 부하변동이 발생하더라도, 여자 패턴에 있어서의 규정 스텝을 오인식해버려 모터의 정지위치가 여자 패턴의 1사이클 만큼 어긋나 버리는 일은 없으며, 보다 높은 정밀도의 원점 검색이 가능해진다.In particular, if the number of steps for exciting the drive after passing the rotational reference position is about half of the number of the exciting patterns, even if a load variation such as a time-dependent change or a temperature change occurs, the prescribed steps in the exciting pattern will be misidentified. The stop position does not shift by one cycle of the excitation pattern, and the home search with higher precision is possible.
또한, 이상의 실시형태에서는, 분해능 0.72°의 5상 스테핑 모터의 풀 스텝 구동의 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 하프 스텝 구동(총 20스텝으로 이루어진 여자 패턴)이나, 1.8°의 2상 스테핑 모터의 풀 스텝 구동(총 4스텝의 여자 패턴)이나, 하프 스텝 구동(총 8스텝의 여자 패턴) 등, 기타 스테핑 모터의 구동 제어에 적용해도 된다.In the above embodiment, the case of full step driving of a 5-phase stepping motor with a resolution of 0.72 ° has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and for example, half step driving (excitation pattern consisting of 20 steps in total) It may be applied to drive control of other stepping motors, such as full step driving (four steps of excitation patterns) and half step driving (eight steps of excitation patterns) of the 1.8 ° two-phase stepping motor.
또한, 기타 구체적인 세부구조 등에 대해서도 적당히 변경가능함은 물론이다.In addition, of course, it can be changed suitably also to other specific detailed structures.
도 1은 본 발명에 따른 스테핑 모터 제어장치의 주요부의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of main parts of the stepping motor control apparatus according to the present invention.
도 2는 스테핑 모터 제어장치에 의한, 스테핑 모터를 정지시키는 원점위치를 설정하는 조정처리를 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart showing an adjustment process for setting the home position for stopping the stepping motor by the stepping motor control apparatus.
도 3은 스테핑 모터의 여자 상과 부하 위치의 상관관계를 나타낸 설명도로서, 3스텝의 위상지연 시에 조정 스텝 수를 「5」로 한 원점위치의 조정처리(a)와, 4스텝의 위상지연 시의 원점복귀 동작처리(b)를 나타내고 있다.Fig. 3 is an explanatory diagram showing the correlation between the excitation phase of the stepping motor and the load position. The adjustment process (a) of the origin position with the number of adjustment steps as “5” at the time of three steps of phase delay, and the phase of four steps. The homing operation process (b) at the time of delay is shown.
도 4는 스테핑 모터 제어장치에 의한, 스테핑 모터를 원점위치에서 정지시키는 원점복귀 동작처리를 나타낸 흐름도이다.Fig. 4 is a flowchart showing the homing operation processing for stopping the stepping motor at the home position by the stepping motor controller.
도 5는 스테핑 모터의 여자 상과 부하 위치의 상관관계를 나타낸 설명도로서, 조정 스텝 수를 「1」로 한 원점위치의 조정처리(a)와, 정지위치가 여자 패턴의 1사이클 만큼 어긋난 상태(b)를 나타내고 있다.Fig. 5 is an explanatory diagram showing the correlation between the excitation phase of the stepping motor and the load position, in which the adjustment processing (a) of the origin position with the number of adjustment steps as "1" and the stop position are shifted by one cycle of the excitation pattern. (b) is shown.
도 6은 스테핑 모터의 여자 상과 부하 위치의 상관관계를 나타낸 설명도로서, 종래의 원점복귀 동작처리에 있어서의 3스텝의 위상지연의 경우(a)와, 종래의 원점복귀 동작처리에 있어서의 4스텝의 위상지연의 경우(b)를 나타내고 있다.Fig. 6 is an explanatory diagram showing the correlation between the excitation phase of the stepping motor and the load position, in the case of phase delay of 3 steps in the conventional homing operation process (a) and in the conventional homing operation process. The case of phase delay of 4 steps (b) is shown.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 스테핑 모터 2 : 모터 드라이버1: stepping motor 2: motor driver
3 : 모터 제어부 4 : 기준위치 검지수단3: motor control unit 4: reference position detecting means
10 : 스테핑 모터 제어장치10: stepping motor controller
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