專利名稱：步進電機控制裝置及使用該裝置的縫紉機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種步進電機控制裝置，尤其是涉及在使步進電機按照規(guī)定的速度模式進行規(guī)定量旋轉(zhuǎn)或直線移動時可容易地調(diào)整其基準(zhǔn)的速度模式的控制裝置及使用該裝置的縫紉機。
(2)背景技術(shù)步進電機也可稱為脈沖電機，是一種以與控制裝置輸出的驅(qū)動脈沖數(shù)呈正比的角度進行旋轉(zhuǎn)或直線移動(以下將旋轉(zhuǎn)和直線移動兩者合在一起以移動來表現(xiàn))的電機。因此，控制裝置可在不檢測脈沖電機實際移動量的情況下通過開環(huán)控制來控制速度和移動量。該開環(huán)控制與將實際的移動量反饋給控制裝置的反饋控制相比簡單，故大多數(shù)工業(yè)設(shè)備采用步進電機作為動力源。
為了使步進電機的移動速度和移動距離的控制能發(fā)揮良好的功能，必須使步進電機控制裝置輸出的驅(qū)動脈沖數(shù)與步進電機實際的移動步數(shù)始終保持一致。將該驅(qū)動脈沖數(shù)與實際的移動步數(shù)不一致的狀態(tài)稱為失調(diào)。在采用開環(huán)控制進行動作的步進電機中，一旦成為失調(diào)狀態(tài)，則只要不實施特別的修復(fù)控制，就會繼續(xù)驅(qū)動脈沖數(shù)與實際的移動步數(shù)不一致的狀態(tài)。若出現(xiàn)這種狀態(tài)，則不可能正確控制移動距離。
這種失調(diào)是在步進電機急加速或急減速時發(fā)生的。急加速或急減速時，該加速度或減速度越快，就越需要大的驅(qū)動扭矩。在步進電機發(fā)生的驅(qū)動扭矩不能滿足負荷所需要的驅(qū)動扭矩的場合，步進移動動作不能追蹤驅(qū)動脈沖而成為失調(diào)狀態(tài)。即使未成為失調(diào)狀態(tài)，在不能發(fā)生充足的驅(qū)動扭矩的場合，往往也會發(fā)生振動而難以進行正常的控制。
用于防止步進電機的驅(qū)動中的這種失調(diào)和振動的提案目前有若干種。例如，有一種日本國特許申請公開2004年第64932號公報所公開的提案。在該提案中，安裝有用于檢測步進電機實際的步進移動數(shù)的脈沖信號發(fā)送式位置檢測器。按照對指令步數(shù)與由位置檢測器檢測的步進移動數(shù)之差進行運算后使其差值為零的要求來進行反饋控制。這是一種通過對提供給步進電機的驅(qū)動脈沖的時間進行調(diào)整以使所述差值的大小始終控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的提案。這種方法對于防止失調(diào)和振動具有效果，但必須在采用反饋控制的基礎(chǔ)上，再進行將指令值與反饋值之差始終維持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的控制。因此，存在控制電路復(fù)雜化的問題，不能說是一種簡易的失調(diào)、振動防止方法。
在日本國特許申請公開平成6年第38596號公報中還有一種提案。在該提案中，將步進電機負荷的增減變動傾向和相對當(dāng)時指令位置的實際電機位置的滯后或超前狀態(tài)作為參數(shù)來控制指令脈沖的速度。例如，當(dāng)相對當(dāng)時指令位置的實際電機旋轉(zhuǎn)位置的滯后是發(fā)生最大扭矩的滯后量時，若負荷處于增加傾向則不能進行增速。反之，若負荷處于減小傾向則進行增速。由此，按照負荷增減變動傾向來進行有效的增速控制，從而可高速運轉(zhuǎn)。但是，在該提案中，不僅需要檢測負荷的增減變動傾向，而且還要根據(jù)該檢測值來進行速度控制，也存在著必須進行復(fù)雜控制的問題。
在日本國特許申請公開2004年第32939號公報中還有另一種提案。該提案是關(guān)于驅(qū)動打印機的托盤的步進電機驅(qū)動方法，特別是以實現(xiàn)能適應(yīng)因長期使用而發(fā)生時效變化的驅(qū)動穩(wěn)定性為目的。該方法中，具有對托盤的往復(fù)驅(qū)動次數(shù)進行計數(shù)的單元和存儲總往復(fù)驅(qū)動次數(shù)的單元，根據(jù)總往復(fù)驅(qū)動次數(shù)來調(diào)整步進電機的驅(qū)動曲線。尤其是其特征在于，通過根據(jù)上述總往復(fù)驅(qū)動次數(shù)來調(diào)整從加速移行至等速的前1步的勵磁時間，從而控制過調(diào)振動。但是，在該提案中，需要有根據(jù)總往復(fù)驅(qū)動次數(shù)對驅(qū)動曲線進行何種程度修正的數(shù)據(jù)，存在該數(shù)據(jù)生成不容易的問題。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種在使步進電機按照規(guī)定的加減速模式進行規(guī)定量移動的步進電機控制裝置中、可容易地調(diào)整作為基準(zhǔn)的加減速模式的控制裝置及使用該控制裝置的縫紉機。
本發(fā)明涉及按照規(guī)定的速度模式來驅(qū)動控制步進電機的步進電機控制裝置。本發(fā)明的步進電機控制裝置，其特征在于，具有可顯示文字和圖形的顯示部；檢測步進電機輸出軸的實際旋轉(zhuǎn)角的檢測部；在每一規(guī)定時間將按照速度模式提供給步進電機的旋轉(zhuǎn)指令值和由檢測部檢測的實際旋轉(zhuǎn)角讀入的數(shù)值讀入部；根據(jù)該數(shù)值讀入部讀入的實際旋轉(zhuǎn)角、在顯示部中顯示實際旋轉(zhuǎn)角的時間經(jīng)過曲線和提供給所述步進電機的驅(qū)動脈沖的各輸出時間的顯示控制部；接受用戶看著顯示部顯示的數(shù)據(jù)進行的驅(qū)動脈沖輸出時間的變更指示、變更速度模式中記載的驅(qū)動脈沖輸出時間的速度模式變更部。
若采用上述結(jié)構(gòu)，用戶能在顯示部中確認步進電機的實際旋轉(zhuǎn)角的時間經(jīng)過，可容易地確認是否發(fā)生了失調(diào)和振動。并且，當(dāng)確認已發(fā)生了異常時，可在顯示畫面上確認有問題的輸出時間，從而變更該輸出時間?？稍诓徊捎脧?fù)雜的控制裝置、控制方法的情況下容易地將速度模式變更成不發(fā)生失調(diào)和振動的模式。即使未發(fā)生失調(diào)和振動的場合，當(dāng)判斷為加速、減速的模式不合適時，也能指示輸出時間的變更，容易地將速度模式變更成最佳的模式。
在顯示部中，為了看清旋轉(zhuǎn)指令值的時間經(jīng)過曲線、相鄰驅(qū)動脈沖間的時間間隔，還可以顯示出表示各驅(qū)動脈沖輸出時間的標(biāo)記、旋轉(zhuǎn)指令值與實際旋轉(zhuǎn)角之差的最大值等。這樣，就可進一步容易地進行速度模式的修正。
本發(fā)明的步進電機控制裝置，可以用作對使縫紉機的驅(qū)動機構(gòu)動作的步進電機進行驅(qū)動控制的控制裝置。在采用了本發(fā)明的步進電機控制裝置的縫紉機中，用戶能容易地將縫制動作中的驅(qū)動機構(gòu)的加速、減速動作調(diào)整到最佳狀態(tài)。由此，具有能順利且正確地進行縫制作業(yè)的優(yōu)點。
(4)


圖1為本發(fā)明一實施例的電子圓頭鎖眼縫紉機1的外觀圖。
圖2為圖1所示的縫紉機1的本體部的側(cè)視圖。
圖3為縫紉機1的控制系統(tǒng)的方框圖。
圖4為規(guī)定驅(qū)動脈沖輸出時間的速度模式數(shù)據(jù)的例子。
圖5為速度模式的例子。
圖6為變更速度模式用的控制流程圖。
圖7為驅(qū)動脈沖數(shù)合計值與計數(shù)器計數(shù)值的時間系列數(shù)據(jù)的例子。
圖8為將圖7的時間系列數(shù)據(jù)以圖表形式進行畫面顯示的例子。
圖9為將圖8中的一部分輸出時間變更后的顯示畫面的例子。
圖10為將一部分輸出時間變更后的、與圖4相當(dāng)?shù)膱D。
(5)具體實施方式
下面以將本發(fā)明適用于電子圓頭鎖眼縫紉機1的場合為例，參照

該實施例。圖1是表示本實施例的電子圓頭鎖眼縫紉機(以下簡稱為縫紉機)1的整體外觀的立體圖。圖2為縫紉機1的本體部1a的側(cè)視圖。
縫紉機1具有縫紉機本體部1a、控制裝置(相當(dāng)于步進電機控制裝置)10、縫紉機電機7?？刂蒲b置10由控制裝置本體10a和操作面板8構(gòu)成?？p紉機本體部1a和操作面板8安裝在作業(yè)臺6上，控制裝置本體10a和縫紉機電機7安裝在作業(yè)臺6的下側(cè)。
縫紉機本體部1a具有大致矩狀的呈箱體形的機座部2；安裝在該機座部2的后上面的柱部2a；從柱部2a的上端與機座部2相對地向前方延伸的機臂部3。在機臂部3的前方頭部，可上下左右移動地安裝著下端部具有縫針5的針桿4。在利用縫紉機電機7的驅(qū)動力使主軸11旋轉(zhuǎn)時，該旋轉(zhuǎn)力傳向凸輪機構(gòu)，利用該凸輪機構(gòu)使針桿4在上下運動的同時進行左右擺動。在主軸11旋轉(zhuǎn)1圈期間，針桿4在左側(cè)擺動位置(內(nèi)針位置)和右側(cè)擺動位置(外針位置)進行上下2次運動。
在所述機座部2上安裝著在針桿4的正下方位置具有2個彎針(未圖示)的彎針座(未圖示)。該彎針座，通過安裝在機座部2內(nèi)的由θ方向步進電機24(參照圖3)和齒輪機構(gòu)構(gòu)成的水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，圍繞鉛直軸與針桿4一體地進行旋轉(zhuǎn)。2個彎針與針桿4的上下運動及擺動運動同步地進行動作，由此，通過與針桿4的互動，在放置于送料臺12的加工布上形成線跡。驅(qū)動彎針的動力由縫紉機電機7供給。
在機座部2的上面安裝著放置加工布的送料臺12。該送料臺12整體呈薄的矩形箱狀體，通過具有2個步進電機的送料裝置的驅(qū)動在相互正交的X方向(左右方向)和Y方向(前后方向)上進行移動。該送料臺12使加工布移動，以使放置的加工布上形成的圓頭孔的切開緣部來到縫針5的正下方位置。
當(dāng)送料臺12使加工布的實施鎖邊縫的位置移動到縫針5的正下方時，水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使彎針座和針桿4圍繞鉛直軸旋轉(zhuǎn)所需角度。接著，針桿4與2個彎針同步地進行上下運動和擺動運動以形成線跡。通過這種反復(fù)動作，縫紉機1在加工布的圓頭孔的切開緣部實施鎖邊縫。
下面說明控制裝置(步進電機控制裝置)10的結(jié)構(gòu)。圖3是表示縫紉機1的控制系統(tǒng)的方框圖。作為控制系統(tǒng)中心的控制裝置(步進電機控制裝置)10由控制裝置本體10a和操作面板8構(gòu)成，控制裝置本體10a由運算電路13和驅(qū)動電路組13a構(gòu)成。
運算電路13是使用微型計算機的運算電路，具有眾所周知的CPU15、ROM16、RAM17、非易失性存儲器17a、輸入接口19、輸出接口20。這些構(gòu)件通過公用總線18相互連接。
在ROM16中存儲有具有多種圓頭線跡的鎖眼線跡的線跡數(shù)據(jù)、各種的鎖眼線跡數(shù)據(jù)、根據(jù)這些線跡數(shù)據(jù)驅(qū)動電機及電磁閥用的驅(qū)動控制程序、在操作面板8上顯示各種圖像的顯示控制程序、后述的變更驅(qū)動脈沖輸出時間用的控制程序等。
RAM17用于作業(yè)區(qū)域。非易失性存儲器17a是可電氣性改寫的ROM，存儲有控制步進電機的旋轉(zhuǎn)速度用的多種速度模式數(shù)據(jù)。
操作面板8由顯示部8a和開關(guān)部8b構(gòu)成。顯示部8a例如由液晶顯示裝置構(gòu)成。開關(guān)部8b具有變更處理開始鍵、測試驅(qū)動鍵、脈沖數(shù)設(shè)定鍵、輸出時間變更鍵、變更處理結(jié)束鍵、指示器移動鍵、0～9數(shù)字鍵等。操作面板8的控制是由CPU15通過輸入接口19和輸出接口20來進行的。
在輸入接口19上連接著啟動·停止開關(guān)9、安裝在壓布機構(gòu)上的壓布開關(guān)21、時間信號發(fā)生器22。時間信號發(fā)生器22發(fā)生同步信號脈沖，用于檢測縫紉機電機7驅(qū)動的主軸11的旋轉(zhuǎn)相位。該同步信號脈沖是為了在進行圓頭鎖眼縫時使各種動作同步而使用的。
在輸出接口20上連接著驅(qū)動電路組13a。驅(qū)動電路組13a由驅(qū)動縫紉機電機7的驅(qū)動電路23、驅(qū)動θ方向步進電機24的驅(qū)動電路25、驅(qū)動電磁切換閥26的驅(qū)動電路27、驅(qū)動X方向步進電機30的驅(qū)動電路31、驅(qū)動Y方向步進電機32的驅(qū)動電路33構(gòu)成。
縫紉機電機7供給的是對針桿4和彎針進行同步驅(qū)動的驅(qū)動力。θ方向步進電機24供給的是使針桿4與彎針座進行一體的水平旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力。電磁切換閥26對向驅(qū)動沖裁用錘子29的氣缸28供給的壓縮空氣進行切換。X方向步進電機30和Y方向步進電機32供給的是使送料臺12沿X方向(左右方向)、Y方向(前后方向)移動的驅(qū)動力。θ方向步進電機24、X方向步進電機30、Y方向步進電機32都是以400步進行1圈旋轉(zhuǎn)的步進電機，1步旋轉(zhuǎn)0.9度。
X方向步進電機30和Y方向步進電機32上，機械性地連接著編碼器X34、編碼器Y35。編碼器X34、編碼器Y35都是可正反轉(zhuǎn)檢測的雙相式的增量式編碼器。在旋轉(zhuǎn)1圈期間發(fā)生400個脈沖。1脈沖相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)0.9度，該0.9度等于X方向步進電機30、Y方向步進電機32的每1步的旋轉(zhuǎn)角(步進角)。
編碼器X34、編碼器Y35的輸出脈沖由CPU15通過輸入接口19讀入。CPU15通過軟件式雙向計數(shù)器(UP/DOWN COUNTER)對讀入的脈沖進行加減計數(shù)，檢測X方向步進電機30、Y方向步進電機32的實際旋轉(zhuǎn)移動量。
下面說明θ方向步進電機24、X方向步進電機30、Y方向步進電機32的速度控制。這些步進電機的控制方法均相同，在此以X方向步進電機30為例來說明該控制方法。
為了使縫紉機1進行圓頭鎖眼縫，必須在針桿4處于上升位置期間讓送料臺12移動所需距離。在縫紉機1正在高速縫制的場合，能讓其移動的時間約為20msec。將能讓送料臺12移動的該時間稱為驅(qū)動容許時間。
送料臺12在該驅(qū)動容許時間內(nèi)在X方向移動的距離被預(yù)先存儲在ROM16內(nèi)的線跡數(shù)據(jù)中。以步進電機的驅(qū)動脈沖數(shù)為“14”脈沖的場合為例來說明向X方向的移動距離。步進電機在移動該“14”脈沖部分距離的期間中的旋轉(zhuǎn)速度，通常控制成圖5所示的梯形的速度模式。
從移動開始至?xí)r間T1以一定的加速度進行增速。該期間是加速期間。接著，從時間T1至?xí)r間T2的期間，加速度為零，以等速度進行旋轉(zhuǎn)。該期間是等速期間。再接著是從時間T2至?xí)r間T3的期間，以一定的加速度進行減速。該期間是減速期間。
為了以這種速度模式來驅(qū)動步進電機，而在非易失性存儲器17a內(nèi)預(yù)先存儲有圖4所示的速度模式數(shù)據(jù)，該速度模式數(shù)據(jù)規(guī)定了輸出14個各驅(qū)動脈沖的時間。圖4所示的表中的左欄是從移動開始起的驅(qū)動脈沖的編號，右欄是2個驅(qū)動脈沖間的時間間隔(驅(qū)動脈沖輸出間隔)。
在驅(qū)動X方向步進電機30時，CPU15從非易失性存儲器17a讀出與該移動距離(驅(qū)動脈沖數(shù))對應(yīng)的圖4所示的速度模式數(shù)據(jù)。并且，在該表中所規(guī)定的輸出時間中向驅(qū)動電路31發(fā)送輸出驅(qū)動脈沖的指令信號。接受到指令的驅(qū)動電路31生成驅(qū)動X方向步進電機30的驅(qū)動脈沖后輸出。重復(fù)這一過程，從而X方向步進電機30按照圖5所示的速度模式進行旋轉(zhuǎn)。
但是在實際按照預(yù)先存儲在非易失性存儲器17a中的速度模式進行縫制作業(yè)時，則會經(jīng)常發(fā)生該速度模式與實際的縫制作業(yè)不相符合的情況。例如，有時會發(fā)生加速期間上升的加速度過大、從加速期間變到等速期間時的加速度變化過大、從等速期間變到減速期間時的加速度變化過大等的不良情況。
當(dāng)出現(xiàn)了這種不良情況時，最好是能夠用簡單的操作來變更速度模式，以修正成進行正常動作的速度模式。本發(fā)明中，為了能夠用簡單的操作來變更該速度模式而作了研究。下面說明需要變更該速度模式時的操作及控制。
速度模式的變更是通過變更圖4中例示的速度模式數(shù)據(jù)中的2個驅(qū)動脈沖間的時間間隔(驅(qū)動脈沖輸出間隔)來進行的。圖6為變更速度模式用的流程圖。圖中的符號Si(i＝11、12、……)表示步進號。
該流程圖表示運算電路13進行的控制順序及控制內(nèi)容，從用戶按下安裝在操作面板8上的變更處理開始鍵之時開始。運算電路13確保最初在RAM17內(nèi)存儲與移動距離相當(dāng)?shù)目傭?qū)動脈沖數(shù)的作業(yè)區(qū)域，作為總驅(qū)動脈沖數(shù)存儲初期值。該初期值因在其后變更，故假設(shè)預(yù)先設(shè)定成使用頻度高的數(shù)值(S11)。接著，運算電路13處于待機狀態(tài)直至用戶按下某1個鍵(S12否)。
想要變更速度模式的用戶，首先按下安裝在操作面板8上的驅(qū)動脈沖數(shù)設(shè)定鍵。運算電路13對用戶按下驅(qū)動脈沖數(shù)設(shè)定鍵進行確認(S14是)，執(zhí)行驅(qū)動脈沖數(shù)設(shè)定處理(S21)。在驅(qū)動脈沖數(shù)設(shè)定處理過程中，運算電路13在操作面板8的顯示部8a中顯示電機的選擇(選擇X方向步進電機30、Y方向步進電機32、θ方向步進電機24中的任1個)以及與該移動距離(步進電機的旋轉(zhuǎn)角度)相當(dāng)?shù)目傭?qū)動脈沖數(shù)的輸入項目，督促用戶進行輸入。
當(dāng)用戶考慮想要變更X方向步進電機30的與總驅(qū)動脈沖數(shù)“14”對應(yīng)的速度模式時，選擇X方向步進電機30，使用操作面板8的0～9數(shù)字鍵輸入“14”作為總驅(qū)動脈沖數(shù)。運算電路13將關(guān)于被用戶選擇的X方向步進電機30的、與用戶輸入的總驅(qū)動脈沖數(shù)“14”對應(yīng)的圖4所示的速度模式從非易失性存儲器17a讀出，臨時存儲在RAM17中。待臨時存儲后結(jié)束驅(qū)動脈沖數(shù)設(shè)定處理，返回步驟S12。
其次，為了確認被選擇的電機(X方向步進電機30)移動所設(shè)定的總驅(qū)動脈沖數(shù)(“14”)時的移動狀態(tài)，用戶按下安裝在操作面板8上的測試驅(qū)動鍵。運算電路13對用戶按下了測試驅(qū)動鍵作出確認(S16是)，開始步驟S17的處理。在步驟S17的處理過程中，運算電路13按照在步驟S22中臨時存儲于RAM17的X方向步進電機30的與總驅(qū)動脈沖數(shù)“14”對應(yīng)的圖4所示的速度模式來驅(qū)動X方向步進電機30。為此，運算電路13以圖4的驅(qū)動脈沖輸出間隔向驅(qū)動X方向步進電機30的驅(qū)動電路31發(fā)出指令，輸出驅(qū)動脈沖。
這樣，在驅(qū)動X方向步進電機30期間，運算電路13以微小的時間間隔(例如0.2msec的間隔)計算從向驅(qū)動電路31輸出指令的移動開始起的驅(qū)動脈沖數(shù)合計值(與旋轉(zhuǎn)指令值相當(dāng))，并以時間系列形式進行記錄。在驅(qū)動X方向步進電機30期間，運算電路13用軟件式雙向計數(shù)器(UP/DOWN COUNTER)對安裝在X方向步進電機30上的編碼器X34輸出的脈沖進行加減計數(shù)。并且，與記錄驅(qū)動脈沖數(shù)合計值的時間相符合地讀入該計數(shù)值，并以時間系列形式進行記錄。
當(dāng)X方向步進電機30的驅(qū)動結(jié)束后，將以時間系列形式記錄的驅(qū)動脈沖數(shù)和計數(shù)器的計數(shù)值匯總在圖7所示的表中(S18)。此時，也對驅(qū)動脈沖數(shù)合計值與計數(shù)器計數(shù)值之差進行計算并予以預(yù)先追加。然后，送料臺12返回X方向的原點位置(S19)。
接著移至步驟S20的處理。運算電路13將在步驟S18匯總的圖7的表變換成圖8所示的圖表，在顯示部8a中作出顯示。圖8的橫軸表示從移動開始起的時間，縱軸表示移動量。沿橫軸畫出的14根短的豎線表示14個驅(qū)動脈沖輸出的時間。將該豎線稱為脈沖標(biāo)記36。
圖中的曲線(1)表示X方向步進電機30的移動量指令值的時間經(jīng)過。移動量指令值是在該時間之前向驅(qū)動電路31指令的驅(qū)動脈沖數(shù)的合計值乘以步進電機的步進角得到的值，與旋轉(zhuǎn)指令值相當(dāng)。曲線(2)表示關(guān)于X方向步進電機30的實際旋轉(zhuǎn)移動量(實際旋轉(zhuǎn)角)的時間經(jīng)過。實際的旋轉(zhuǎn)移動量是在該時間之前編碼器X34輸出的脈沖數(shù)合計值(雙向計數(shù)器的計數(shù)值)乘以1脈沖的旋轉(zhuǎn)角得到的值。
圖中的小的方框37中記載的總驅(qū)動脈沖數(shù)是與整體移動量相當(dāng)?shù)尿?qū)動脈沖數(shù)。驅(qū)動容許時間是能讓送料臺12移動的時間。最大差是驅(qū)動脈沖數(shù)合計值與計數(shù)器計數(shù)值之差的最大值。運算電路13在進行這一顯示后返回步驟S12。
用戶根據(jù)運算電路13所顯示的表示圖8的移動量的2條曲線來考慮應(yīng)讓哪一部分的速度模式變更。速度模式的變更是通過變更2個驅(qū)動脈沖間的時間間隔(脈沖輸出間隔)來進行的。圖中顯示有小的三角標(biāo)記的指示器38。該指示器38可以通過操作安裝在操作面板8上的指示器移動鍵來移動。圖中的指示器38位于表示第11號和第12號的驅(qū)動脈沖的脈沖標(biāo)記之間。該場合，運算電路13在方框37中作為脈沖輸出間隔顯示第11號與第12號的驅(qū)動脈沖的時間間隔。圖例中，該時間間隔是1.7msec。用戶可以通過使指示器38移動到所希望的2個驅(qū)動脈沖之間來核對其時間間隔。
當(dāng)考慮想要變更某1個驅(qū)動脈沖的輸出時間時，用戶按下操作面板8上的輸出時間變更鍵。運算電路13對用戶按下了輸出時間變更鍵作出確認(S15是)，轉(zhuǎn)移至步驟S22的驅(qū)動脈沖輸出時間變更處理。
用戶使指示器38移動到表示變更時間間隔的2個驅(qū)動脈沖的脈沖標(biāo)記36之間。于是，會出現(xiàn)當(dāng)前存儲的時間間隔的顯示，故輸入新的時間間隔。例如，若將時間間隔從1.7msec變更成1.8msec，則圖8變化成圖9的形態(tài)，方框37中的脈沖間隔數(shù)值變成了變更后的1.8msec。
用戶反復(fù)這一操作，以修正需要變更的所有的驅(qū)動脈沖的時間間隔。當(dāng)用戶如此變更了時間間隔的場合，運算電路13以變更后的時間間隔數(shù)值將變更加入圖4所示的速度模式數(shù)據(jù)中。當(dāng)將第11號和第12號的驅(qū)動脈沖的時間間隔變更成1.8msec后，圖4的表改寫成了圖10的形態(tài)。
這樣，變更輸出時間后，用戶通常要進行變更后的動作確認。確認時，用戶再次按下操作面板8上的測試驅(qū)動鍵。運算電路13對用戶按下了測試驅(qū)動鍵作出確認(S16是)，再次執(zhí)行步驟S17～S20的處理。運算電路13根據(jù)圖10所示的變更后的速度模式數(shù)據(jù)來驅(qū)動X方向步進電機30。并且，與前面所述一樣地作成圖7的表，根據(jù)該表顯示出圖8所示的畫面。
用戶觀察運算電路13作出新的顯示的圖8，對變更后的速度模式是否合適進行驗證。當(dāng)需要進一步作出變更時，再次按下輸出時間變更鍵，與前面所述一樣地將變更加入所需的輸出時間中。如此反復(fù)地進行測試驅(qū)動、動作結(jié)果確認、輸出時間變更的操作，用戶使速度模式接近于最佳的模式。
若采用本實施例的步進電機控制裝置10，由于將測試驅(qū)動時的向步進電機輸出的移動量指令值的時間經(jīng)過和電機實際的旋轉(zhuǎn)移動量的時間經(jīng)過以圖表形式顯示在同一畫面中，故用戶能容易地找到速度模式出現(xiàn)不良情況的部位?？梢贿呌^察同一畫面一邊容易地變更出現(xiàn)不良情況的驅(qū)動脈沖的輸出時間。因此，可容易地作成不發(fā)生失調(diào)、振動等的速度模式。
權(quán)利要求書中記載的顯示部，在上述實施例中相當(dāng)于顯示部8a。同樣，檢測部在上述實施例中相當(dāng)于編碼器X34、編碼器Y35、運算電路13、對編碼器的輸出進行計數(shù)的程序。數(shù)值讀入部在上述實施例中相當(dāng)于運算電路13和數(shù)值讀入程序。顯示控制部在上述實施例中相當(dāng)于運算電路13和顯示控制程序。速度模式變更部在上述實施例中相當(dāng)于運算電路13、操作面板8、模式變更程序。
本發(fā)明不限定于上述的實施例，例如也可作出如下的變形來實施。
1.在通過變更2個驅(qū)動脈沖的時間間隔來變更輸出時間時，也可通過指示器38使畫面上的脈沖標(biāo)記36左右移動來變更時間間隔，以取代用0～9數(shù)字鍵輸入新的時間間隔的方法。如此也能變更輸出時間。
2.在圖8、圖9的畫面中，在同一畫面中顯示了表示移動量指令值的時間經(jīng)過和實際的旋轉(zhuǎn)移動量的時間經(jīng)過的兩條曲線，但這兩條曲線也可在不同的畫面中顯示。如此也能找到速度模式出現(xiàn)不良情況的部位。
3.在上述實施例中，以對驅(qū)動縫紉機驅(qū)動機構(gòu)的步進電機進行驅(qū)動控制的場合為例作了說明，但本發(fā)明的步進電機控制裝置除了縫紉機，也能適用于機床、打印機等使用步進電機的工業(yè)設(shè)備。若在這些工業(yè)設(shè)備中采用了本發(fā)明的步進電機控制裝置，則可容易地調(diào)整這些驅(qū)動機構(gòu)的速度模式，能進行圓滑的動作。
權(quán)利要求
1.一種步進電機控制裝置，按照規(guī)定的速度模式來進行步進電機的驅(qū)動控制，其特征在于，具有可顯示文字和圖形的顯示部；檢測所述步進電機輸出軸的實際旋轉(zhuǎn)角的檢測部；在每一規(guī)定時間將按照所述速度模式提供給步進電機的旋轉(zhuǎn)指令值和由所述檢測部檢測的實際旋轉(zhuǎn)角讀入的數(shù)值讀入部；根據(jù)該數(shù)值讀入部讀入的所述實際旋轉(zhuǎn)角、在所述顯示部中顯示實際旋轉(zhuǎn)角的時間經(jīng)過曲線和提供給所述步進電機的驅(qū)動脈沖的各輸出時間的顯示控制部；接受用戶看著所述顯示部顯示的數(shù)據(jù)進行的所述驅(qū)動脈沖輸出時間的變更指示、變更所述速度模式中記載的驅(qū)動脈沖輸出時間的速度模式變更部。
2.如權(quán)利要求1所述的步進電機控制裝置，其特征在于，所述顯示控制部還根據(jù)所述數(shù)值讀入部讀入的所述旋轉(zhuǎn)指令值，在所述顯示部中顯示旋轉(zhuǎn)指令值的時間經(jīng)過曲線。
3.如權(quán)利要求1所述的步進電機控制裝置，其特征在于，所述顯示控制部還在所述顯示部中使用標(biāo)記來顯示所述各驅(qū)動脈沖的輸出時間，以知曉相鄰驅(qū)動脈沖間的時間間隔，所述速度模式變更部還通過所述顯示控制部在所述顯示部中顯示用戶可移動操作的指示器，按照用戶的指示來變更與用戶操作該指示器而作出指示的所述標(biāo)記相對應(yīng)的驅(qū)動脈沖的輸出時間。
4.如權(quán)利要求2所述的步進電機控制裝置，其特征在于，所述顯示控制部還在所述顯示部中使用標(biāo)記來顯示所述各驅(qū)動脈沖的輸出時間，以知曉相鄰驅(qū)動脈沖間的時間間隔，所述速度模式變更部還通過所述顯示控制部在所述顯示部中顯示用戶可移動操作的指示器，按照用戶的指示來變更與用戶操作該指示器而作出指示的所述標(biāo)記相對應(yīng)的驅(qū)動脈沖的輸出時間。
5.如權(quán)利要求1所述的步進電機控制裝置，其特征在于，所述顯示控制部還根據(jù)所述數(shù)值讀入部讀入的所述旋轉(zhuǎn)指令值與實際旋轉(zhuǎn)角算出兩者之差的最大值，將算出的值以數(shù)值方式顯示在所述顯示部中。
6.如權(quán)利要求2所述的步進電機控制裝置，其特征在于，所述顯示控制部還根據(jù)所述數(shù)值讀入部讀入的所述旋轉(zhuǎn)指令值與實際旋轉(zhuǎn)角算出兩者之差的最大值，將算出的值以數(shù)值方式顯示在所述顯示部中。
7.如權(quán)利要求3所述的步進電機控制裝置，其特征在于，所述顯示控制部還根據(jù)所述數(shù)值讀入部讀入的所述旋轉(zhuǎn)指令值與實際旋轉(zhuǎn)角算出兩者之差的最大值，將算出的值以數(shù)值方式顯示在所述顯示部中。
8.如權(quán)利要求4所述的步進電機控制裝置，其特征在于，所述顯示控制部還根據(jù)所述數(shù)值讀入部讀入的所述旋轉(zhuǎn)指令值與實際旋轉(zhuǎn)角算出兩者之差的最大值，將算出的值以數(shù)值方式顯示在所述顯示部中。
9.一種縫紉機，其特征在于，使用權(quán)利要求1至8任一項所述的步進電機控制裝置，對使驅(qū)動機構(gòu)動作的步進電機進行驅(qū)動控制。
全文摘要
本發(fā)明的課題是在由步進電機驅(qū)動縫紉機等的驅(qū)動部時能容易地進行其速度模式的調(diào)整，以防止失調(diào)、振動等。測試驅(qū)動時，收集提供給步進電機的驅(qū)動脈沖數(shù)和此時的電機實際旋轉(zhuǎn)角的時間系列數(shù)據(jù)，其后以圖表形式作出畫面顯示。各驅(qū)動脈沖的輸出時間也一并作出顯示，可以對其進行變更。
文檔編號H02P8/14GK1812250SQ20061000467
公開日2006年8月2日 申請日期2006年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月27日
發(fā)明者蒲野淳 申請人:兄弟工業(yè)株式會社