JPS5865366A - Anti-backlash driving device of rotor - Google Patents
Anti-backlash driving device of rotorInfo
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- JPS5865366A JPS5865366A JP16365181A JP16365181A JPS5865366A JP S5865366 A JPS5865366 A JP S5865366A JP 16365181 A JP16365181 A JP 16365181A JP 16365181 A JP16365181 A JP 16365181A JP S5865366 A JPS5865366 A JP S5865366A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は回転体のアンチバックラッシュ駆動装置に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an anti-backlash drive device for a rotating body.
従来、一般にアンテナを回転駆動する場合には、アンテ
ナをバックラッシュなしに駆動することができるようア
ンチバックラッシュ駆動方式を採用している。そこでま
ずこのアンチバックラッシュ駆動方式について説明する
。Conventionally, when an antenna is driven to rotate, an anti-backlash drive method is generally adopted so that the antenna can be driven without backlash. First, this anti-backlash drive system will be explained.
第1図は従来のアンチバックラッシュ駆動装置の概略構
成を、第2図はその速度誤差信号・出力トルク特性を、
第3図は制御系のブロック構成を示す。第1図において
(1)はアンテナ(図示せず)の回転軸、(2)はこの
回転軸(1)に装着されたギヤであり、このギヤは本駆
動系の負荷と見ることができる。131 (41は上記
ギヤ(2)と噛合する第一、第2のピニオンギヤ、(5
1f6+は上記ピニオンギヤf31 +4+をそれぞれ
反時計方向および時計方向に回転させる第1、第2のモ
ータ、17) 18)は上記第1.第2のモータ+5>
161の回転をギヤダウンして上記ピニオンギヤ(3
)(4)に伝えるギヤボックスである。Figure 1 shows the schematic configuration of a conventional anti-backlash drive device, and Figure 2 shows its speed error signal and output torque characteristics.
FIG. 3 shows the block configuration of the control system. In FIG. 1, (1) is a rotating shaft of an antenna (not shown), and (2) is a gear attached to this rotating shaft (1), and this gear can be seen as a load of the main drive system. 131 (41 is the first and second pinion gears that mesh with the gear (2), (5
1f6+ are first and second motors that rotate the pinion gear f31+4+ counterclockwise and clockwise, respectively; 2nd motor +5>
161 rotation is geared down and the above pinion gear (3
) (4).
また第3図において、aは速度指令信号、(’?)は上
記速度指令信号aと後述するタコジェネレータα51(
1G+からの速度帰還信号11. f;の反転信号とを
加算する加算器、”Illは加算器(9)の出力でおる
速度誤差信号Cを増幅する増幅器、unuaはそれぞれ
増幅器uIの出力と直流バイアス士VB、−VBとを加
算する加算器、(13)(14)は加算器Uυ412の
出力を増幅し、モー II +51 (61に加える増
幅器、as (161は第1.第2モータ(5) f6
+に取付けられたタコジェネレータ、dηa〜はタコジ
ェネレータa9αeで検出した速度信号を1/2倍し、
速度帰還信号tl、 f++を出力する乗算器である。Further, in FIG. 3, a is a speed command signal, ('?) is the speed command signal a and a tacho generator α51 (described later).
Speed feedback signal from 1G+11. "Ill" is an amplifier that amplifies the speed error signal C which is the output of the adder (9), and "unua" is an amplifier that amplifies the speed error signal C which is the output of the adder (9). The adders (13) and (14) amplify the output of the adder Uυ412 and add it to the motor II +51 (61) as (161 is the first and second motor (5) f6
The tacho generator attached to +, dηa~, multiplies the speed signal detected by tacho generator a9αe by 1/2,
This is a multiplier that outputs speed feedback signals tl and f++.
本駆動方式はバックラッシュなく負荷を駆動するため、
2つのモータ(51(6)に逆バイアスを加えた上で負
荷を駆動するものである。即ち負荷(2)が回転してお
らず、かつ速度指令信号λが“0°でおるときは速度誤
差信号Cも′0′″であり、直流パイアース+v、、−
VBがそのまま蕗1.第2モータ(51(61に加えら
れるため、両モータ(51(61には反対方向にトルク
T、、−T、が加わり、両トルクが打ち消し合って負荷
(2)は回転しない。この状態で、正の速度指令信号&
が入力されると、第1.第2タコジエネレータt1!9
nsからの速度帰還信号is 、 isはOであるので
、上記速度帰還信号魚はそのまま速度誤差信号Cとなり
、増幅器αGで増幅されてn。This drive method drives the load without backlash, so
The load is driven by applying a reverse bias to the two motors (51(6)).In other words, when the load (2) is not rotating and the speed command signal λ is at 0°, the speed is The error signal C is also '0''', and the DC bias +v, -
VB remains as it is 1. Since the second motor (51 (61) is , positive reference signal &
is input, the first . Second tachometer generator t1!9
Since the speed feedback signals is and is from ns are O, the speed feedback signal becomes the speed error signal C as it is, and is amplified by the amplifier αG to become n.
となり、加算器α、1 (12においてそれぞれバイア
ス成には+V B + a Oの信号が、第2モータ(
6)には−(VB−ao)の信号がそれぞれ印加される
こととなる。従って第2図に示すように、第1モータ(
5)の出力トルクはTp+Tao 、第2モータ(6)
の出力トルクは−(Tp−Tao)となり、第1モータ
(5)の反時計方向の回転トルクの方が第2モータ(6
)の時計方向の回転トルクより大きくな妙、負荷(2)
は時計方向に回転することとなる。そして負荷(2)の
回転速度が上昇して上記指令値go K達すると、第1
゜M2モータ(51161の回転速度もλとなるため、
タコジェネレータ(I51(161からの速度帰還信号
ft 、 fgはそれぞれ172鼠となり、その結果速
度誤差信号eは回転に必要な摩擦シルク相当分のムCと
なって第1.第2モータt5) +61の回転トルクは
TP+rt;−(T p −T ()となり、負荷(2
)は上記速度io で回転を続けることとなる。なお
、第2図のAはアンチバックラツクユ領域を示す。In the adder α, 1 (12), a signal of +V B + a O is applied to the bias component, and a signal of +V B + a O is applied to the second motor (
6), a signal of -(VB-ao) is applied to each of them. Therefore, as shown in Fig. 2, the first motor (
The output torque of 5) is Tp+Tao, the second motor (6)
The output torque of is -(Tp-Tao), and the counterclockwise rotational torque of the first motor (5) is greater than the output torque of the second motor (6).
) The load (2) is larger than the clockwise rotational torque of
will rotate clockwise. Then, when the rotational speed of load (2) increases and reaches the above command value go K, the first
゜Since the rotation speed of M2 motor (51161 is also λ,
The speed feedback signals ft and fg from the tacho generator (I51 (161) are each 172 mm, and as a result, the speed error signal e is equal to the friction silk required for rotation, and the first and second motors t5) +61 The rotational torque of is TP+rt;-(T p −T (), and the load (2
) will continue to rotate at the above speed io. Note that A in FIG. 2 indicates an anti-backlash area.
しかるにこのような従来のアンチパックラツクユ駆動方
式では、モータ(51+61およびギヤボックス(ここ
でJMはモータの慣性モーメン) 、 KG/2は2つ
のモータ間のバネ定数である)で決まるいわゆるリンギ
ングによってモータ(51+61間に力のやりとりが生
じ、両モータ(51+61が2倍の指令速度で交互に駆
動されるハンチング現象を起こし、その結果低速度特性
が劣化するという欠点がめった。However, in such a conventional anti-pack rack drive system, due to the so-called ringing determined by the motor (51+61 and gearbox (here JM is the moment of inertia of the motor and KG/2 is the spring constant between the two motors). Force exchange occurs between the motors (51+61), causing a hunting phenomenon in which both motors (51+61 are driven alternately at twice the commanded speed), resulting in a deterioration of low speed characteristics.
即ち、系に静摩擦がなく2つのモータ間の剛性f高いと
すると、第1モー タ(5)の動きは直ちに第2モータ
(6)に伝わり、各タコジェネレータ(Is (161
を介して2つの速度信号がフィードバックさnlその結
果速度指令信号&と2つの速度帰還信号fl。That is, if there is no static friction in the system and the rigidity f between the two motors is high, the movement of the first motor (5) is immediately transmitted to the second motor (6), and each tachogenerator (Is (161
Two speed signals are fed back via nl resulting in a speed command signal & and two speed feedback signals fl.
む 乏が打ち消し合って速度誤差信号Cが0になる安定
状態に直ちに入ることができるが、モータの静摩擦が大
きく、2つのモータ間の剛性が低いと第1モータ(5)
が回転してもその動きは第2モータ(6)に−直ちには
伝わらず、第2のモータの静摩擦分の力が2つの七−夕
閾のバネに蓄積されるまで第2モータ(6)からは速度
信号が帰還されず、第1モータだけで速度指令信号と打
ち消し合うことのできる速度帰還信号を発生するため該
第1モータ(5)は指令速度の2倍の速度で回転するこ
とになる。However, if the static friction of the motors is large and the rigidity between the two motors is low, the first motor (5)
Even if it rotates, the movement is not immediately transmitted to the second motor (6), and the second motor (6) is not immediately transmitted to the second motor (6) until the static friction force of the second motor is accumulated in the two Tanabata threshold springs. Since the speed signal is not fed back from the first motor and only the first motor generates a speed feedback signal that can cancel out the speed command signal, the first motor (5) rotates at twice the speed of the command speed. Become.
そして2つのモータ間のバネに第2モータの静摩擦トル
2分の力が蓄積されて力が5g2モータ(61に伝達さ
れると、特にモータの靜止摩優の大きい系では今度り第
2モータ(6)のみが回転し、以後両モータが2倍の速
度で交互に駆動され、このようにしてハンチング現象が
発生するものである。このハンチング現象はいわゆるリ
ンギング周波数過フィルタで区別)ではアンチバックラ
ッシュ制御を行わず、第1.第2モータをそれぞれ独立
に速度制御を行うことkより改善可能であるが、モータ
の静摩擦が大きく、2つのモータ間のバネ定数が小さい
系では、アンチバックラッシュ制御を行う周波数領域が
極端に狭くなり、要求される動的1m4度によってはア
ンチノくツクラッシュ制御とした意味がなくなるという
欠点があった。Then, when the force equivalent to two static friction torques of the second motor is accumulated in the spring between the two motors and the force is transmitted to the 5g2 motor (61), especially in a system where the motor's stillness is large, the second motor ( 6) rotates, and thereafter both motors are driven alternately at twice the speed, and in this way a hunting phenomenon occurs.This hunting phenomenon is distinguished by a so-called ringing frequency overfilter), and anti-backlash. 1st without any control. It can be improved by controlling the speed of each second motor independently, but in systems where the static friction of the motors is large and the spring constant between the two motors is small, the frequency range in which anti-backlash control is performed is extremely narrow. Therefore, depending on the required dynamic 1m4 degree, there was a drawback that anti-trash control was meaningless.
この発明は上記のような従来の問題点を解消するために
なされたもので、2つのモータ間に1静摩擦以下のトル
クが加わったときはその力を他方に伝達し、それ以上め
力が加わったときにはその力を他方に伝達しないトルク
伝達手段を設けることにより、2つのモータが指令速度
の2倍の速度で交互に回転してしまう現象を防止し、低
速度特性を改善した回転体のアンチバックラッシュ駆動
装置を提供することを目的としている。This invention was made to solve the above-mentioned conventional problems. When a torque of 1 static friction or less is applied between two motors, that force is transmitted to the other motor, and if further force is applied. By providing a torque transmitting means that does not transmit the force to the other when the rotational speed is exceeded, it is possible to prevent the two motors from rotating alternately at twice the command speed, and to improve the low speed characteristics of the rotating body. The purpose is to provide a backlash drive device.
以下この発明の一実施例を図について説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第4図はこの発明の一実施例によるl!!1転体のアン
チバックラッシュ駆動装置を示す。図において、第1図
と同一符号は第1図と同一のものを示し、叫■はそれぞ
れモータ(5)(6)の出力軸(551)(6m)に装
着された円筒体、(社)は百円筒体deca間に装着さ
れたベルトであり、このベルト(社)は系の静摩擦トル
ク以下のトルクがモータ出力軸(51)(6m)の一方
に加わったときそれを他方に伝達し、静摩擦トルク以上
のトルクが加わったときは円筒体(]優(支)の間です
べってそのトルクを伝達しないようになっている。FIG. 4 shows l! according to an embodiment of the present invention. ! A single-turn anti-backlash drive device is shown. In the figure, the same reference numerals as in Fig. 1 indicate the same parts as in Fig. 1, and the symbols ( ) indicate the cylindrical bodies attached to the output shafts (551) (6 m) of the motors (5) and (6), respectively. is a belt attached between the 100 cylindrical bodies deca, and when a torque less than the static friction torque of the system is applied to one side of the motor output shaft (51) (6 m), this belt transmits it to the other, When a torque greater than the static friction torque is applied, the cylinder slides between the supports and prevents the torque from being transmitted.
次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.
本実施例装置によれは、両モータf51 +6+の出力
軸(5m)(6m) 間をモータの靜lJ1m)ルク以
下では一方の力を他方に伝え、それ以上の力がかかると
すべるようにベルトで接続したので、例えば第1モータ
(5)を反時計方向に回転させるような速度指令が入力
された場合、該第1モータ(5)のトルクの増大分は直
ちに第2モータ(6)に伝えられ、その結果第1.第2
ピニオンギヤ131 +4+はモータの静摩擦の影響を
受けることなく、メもに反時計方向に回転し、それによ
り負荷(2)は時計方向に回転する。In this embodiment, the belt is connected between the output shafts (5 m) and (6 m) of both motors f51 +6+ to transmit the force of one to the other when the motor's torque is less than 1 m), and to cause the belt to slip when more force is applied. For example, if a speed command is input to rotate the first motor (5) counterclockwise, the increased torque of the first motor (5) is immediately transferred to the second motor (6). As a result, 1. Second
The pinion gear 131+4+ rotates counterclockwise without being affected by the static friction of the motor, thereby causing the load (2) to rotate clockwise.
そのため従来のようなハンチング現象は発生せず、低運
度駆動をスムーズに行なうことができる。まも@滅する
ことができ、さらには従来のような高域通過フィルタあ
るいは低域通過フィルタが不要となる。Therefore, the hunting phenomenon unlike the conventional one does not occur, and low-speed driving can be performed smoothly. Further, conventional high-pass filters or low-pass filters are no longer necessary.
なお上記実施例では、両モータをモータの静摩擦トルク
以下では力を伝え、それ以上では力を伝えないよう忙連
結するトルク伝達手段としてベルトを用いた場合につい
て説明したが、これはクラッチその他の手段により連結
してもよい。In the above embodiment, a belt is used as a torque transmission means to connect both motors so that force is transmitted below the static friction torque of the motors, but not when the torque is greater than that. They may be connected by
以上のように、この発明によれば、回転体のアンチバッ
クラッシュ駆動装置において、負荷を逆方向に駆動する
2つのモータの出力軸間を、モータの靜JIIIC)ル
ク以下のトルクがかかったときはそのトルクを伝達し、
それ以上のトルクがかかったときはすべるようにベルト
、クラッチ等のトルク伝達手段で接続するようにしたの
で、モータの静摩擦により生ずるハンチング現象を防止
するとともにリンギングの影響を軽減して低速度駆動時
・の制#特性を向上させることができ、さらには上記ハ
ンチング現象を防止する−ため、従来該制御系で用いて
いた高域通過フィルタあるいは低域通過フィルタが不要
となる効果がある。As described above, according to the present invention, in the anti-backlash drive device for a rotating body, when a torque equal to or less than the motor torque is applied between the output shafts of two motors that drive a load in opposite directions, transmits that torque,
When more torque is applied, the connection is made by a torque transmission means such as a belt or clutch in a sliding manner, which prevents the hunting phenomenon caused by the static friction of the motor and reduces the effect of ringing, thereby reducing the risk of low-speed driving. Since the control characteristics of the control system can be improved and the hunting phenomenon described above can be prevented, there is an effect that the high-pass filter or low-pass filter conventionally used in the control system is unnecessary.
第1図は従来のアンチバックラッシュ駆動装置の概略構
成図、第2図はその速度!14差信号・出力トルク特性
図、第3図はその制御系のブロック図、第4図は本発明
の一実施例によるアンチバックラッシュ駆動装置の概略
構成図である。
(2)・・・ギヤ、(31(41・・・ピニオンギヤ(
駆動ギヤ)、(5)・・・第1モータ、(6)・・・第
2モータ、(71(81・・・ギヤボックス、ul・・
・ベルト(トルク伝達手段)。Figure 1 is a schematic diagram of a conventional anti-backlash drive device, and Figure 2 shows its speed! FIG. 3 is a block diagram of its control system, and FIG. 4 is a schematic diagram of an anti-backlash drive device according to an embodiment of the present invention. (2)... Gear, (31 (41... Pinion gear (
drive gear), (5)...first motor, (6)...second motor, (71(81...gear box, ul...
- Belt (torque transmission means).
Claims (1)
する第1.第2の駆動ギヤと、この第1.第2の駆動ギ
ヤをそれぞれギヤボックスを介して反時計方向および時
計方向KJ[動する第1.第2のモータと、この第1.
第2のモータの出力軸間に装着され第1.第2のモータ
の静摩擦トルク以下のトルクを上記出力軸の一方から他
方に伝達し上記静摩擦トルク以上のトルクはこれを伝達
しないトルク伝達手段とを備えた仁とを特徴とする回転
体のアンチバックラッシュ駆動装置。(1) A gear attached to a rotating body, and a first gear that meshes with this gear. a second drive gear; The second drive gear is moved counterclockwise and clockwise KJ through the gearbox, respectively. a second motor;
The first motor is mounted between the output shafts of the second motor. and a torque transmitting means that transmits a torque equal to or less than the static friction torque of the second motor from one output shaft to the other, and does not transmit a torque equal to or greater than the static friction torque. Rush drive.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16365181A JPS5865366A (en) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | Anti-backlash driving device of rotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16365181A JPS5865366A (en) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | Anti-backlash driving device of rotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5865366A true JPS5865366A (en) | 1983-04-19 |
Family
ID=15777983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16365181A Pending JPS5865366A (en) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | Anti-backlash driving device of rotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5865366A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61194840U (en) * | 1985-05-27 | 1986-12-04 |
-
1981
- 1981-10-13 JP JP16365181A patent/JPS5865366A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61194840U (en) * | 1985-05-27 | 1986-12-04 |
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