特許 6063818 同期駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6063818

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】同期駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 5/52 20160101AFI20170106BHJP

【ＦＩ】

   H02P5/52 A

【請求項の数】8

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2013-110914(P2013-110914)

(22)【出願日】2013年5月27日

(65)【公開番号】特開2014-230462(P2014-230462A)

(43)【公開日】2014年12月8日

【審査請求日】2015年10月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003115

【氏名又は名称】東洋電機製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100161148

【弁理士】

【氏名又は名称】福尾 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100173794

【弁理士】

【氏名又は名称】色部 暁義

(72)【発明者】

【氏名】小谷 郁雄

【審査官】 尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２５３６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０５８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０８０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３４７６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ １／００− ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

集中制御装置と、複数台の同期駆動装置、モータ、ロータリエンコーダ及び機械軸とから構成される駆動システムに含まれる前記同期駆動装置であり、
前記集中制御装置は、回転位相指令と回転速度指令を生成しこれを前記複数台の同期駆動装置へ送出し、
該複数台の同期駆動装置においてそれぞれ個別の同期駆動装置は、前記集中制御装置から前記回転位相指令と前記回転速度指令を入力するとともに、
該同期駆動装置は、前記ロータリエンコーダから機械回転位相１フィードバックと機械回転速度１フィードバックを検出し、
前記回転位相指令と前記機械回転位相１フィードバックから位相偏差を検出し、前記回転速度指令と前記機械回転速度１フィードバックから速度偏差を検出してトルク指令を演算してモータの同期制御を行なって、
前記集中制御装置の前記回転位相指令と前記回転速度指令に、前記モータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる前記同期駆動装置であって、
前記モータは前記ロータリエンコーダを付属して変速比１／Ｍ（モータ変速比Ｍは２の累乗）の変速装置にて前記機械軸と連結され、
前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転位相１ＦＢ検出器を内蔵してモータ回転位相フィードバックを検出するものであって、
前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数１ＦＢ検出器を内蔵し、
該モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器は、前記モータ回転位相１ＦＢ検出器が出力するモータ回転位相フィードバックを入力してモータ変速比回転回数１フィードバックを出力し、
前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器はモータ仮想回転回数フィードバックを内蔵し、モータが正転で運転しているとき前記モータ回転位相フィードバックを監視して１回転する毎に前記モータ仮想回転回数フィードバックを１ずつカウントアップした後、該モータ仮想回転回数フィードバックと（モータ変速比Ｍ−１）を論理ＡＮＤ演算したものを新たなモータ変速比回転回数１フィードバックとし、
前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器は、
モータが逆転で運転しているとき前記モータ回転位相フィードバックを監視して１回転する毎にモータ仮想回転回数フィードバックを１ずつカウントダウンした後、該モータ仮想回転回数フィードバックと（モータ変速比Ｍ−１）と論理ＡＮＤ演算したものを新たなモータ変速比回転回数１フィードバックとし、
０から（Ｍ−１）の範囲となるモータ変速比回転回数１フィードバックを検出する前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置。

【請求項2】

前記同期駆動装置は不揮発性メモリを内蔵し、電源がオンのとき前記モータ回転位相フィードバックおよびモータ変速比回転回数１フィードバックを更新した後、それぞれバックアップ用モータ回転位相フィードバックおよびバックアップ用モータ変速比回転回数１フィードバックとして前記不揮発性メモリに記憶し、
前記同期駆動装置は電源がオフとなり再び電源がオンとなったとき、
前記モータ回転位相１ＦＢ検出器は新たにモータ回転位相フィードバックを検出するとともに、該モータ回転位相フィードバックと前記バックアップ用モータ回転位相フィードバックを比較して、
モータがモータ最大回転位相を越えて回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数１フィードバックが（モータ変速比Ｍ−１）のときはこれを０とし、それ以外のときは１ずつカウントアップして正転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数１フィードバックとし、
モータがモータ回転位相フィードバック最小値、すなわち０を過ぎて回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数１フィードバックが０のときはこれを（モータ変速比Ｍ−１）とし、それ以外のときは１ずつカウントダウンして逆転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数１フィードバックとし、
電源がオンから一旦オフし再びオンとなっても、前記バックアップ用モータ変速比回転回数１フィードバックを補正して、モータ変速比回転回数１フィードバックを正しく得ることを特徴とする請求項１に記載の同期駆動装置。

【請求項3】

集中制御装置と、複数台の同期駆動装置、モータ、ロータリエンコーダ及び機械軸とから構成される駆動システムに含まれる前記同期駆動装置であり、
前記集中制御装置は、回転位相指令と回転速度指令を生成しこれを複数台の前期同期駆動装置へ送出し、
該複数台の同期駆動装置においてそれぞれ個別の同期駆動装置は、前記集中制御装置から前記回転位相指令と回転速度指令を入力するとともに、
該同期駆動装置は、前記ロータリエンコーダから機械回転位相フィードバックと機械回転速度フィードバックを検出し、
前記回転位相指令と前記機械回転位相フィードバックから位相偏差を検出し、前記回転速度指令と前記機械回転速度フィードバックから速度偏差を検出してトルク指令を演算してモータの同期制御を行なって、
前記集中制御装置の前記回転位相指令と回転速度指令に、前記モータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる同期駆動装置であって、
前記モータは前記ロータリエンコーダを付属し変速比１／Ｍ（モータ変速比Ｍは正の整数）の変速装置にて前記機械軸と連結され、
前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転位相１ＦＢ検出器を内蔵してモータ回転位相フィードバックを検出するものであって、
前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数２ＦＢ検出器を内蔵し、該モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器は、前記モータ回転位相１ＦＢ検出器が出力するモータ回転位相フィードバックを入力してモータ変速比回転回数２フィードバックを出力し、
前記モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器はモータが正転で運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバックを監視して１回転する毎に、前記モータ変速比回転回数２フィードバックが（モータ変速比Ｍ−１）のときはこれをカウントアップした値を０とし、それ以外のときは１ずつカウントアップするとともにこれを新たなモータ変速比回転回数２フィードバックとし、
前記モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器はモータが逆転で運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバックを監視して１回転する毎に、前記モータ変速比回転回数２フィードバックが０のときはこれをカウントダウンした値を（モータ変速比Ｍ−１）とし、それ以外のときは１ずつカウントダウンするとともにこれを新たなモータ変速比回転回数２フィードバックとし、
モータ変速比Ｍは正の整数であって、０から（Ｍ−１）の範囲となるモータ変速比回転回数２フィードバックを検出する前記モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置。

【請求項4】

前記同期駆動装置は不揮発性メモリを内蔵し電源がオンのとき、前記モータ回転位相フィードバックおよびモータ変速比回転回数２フィードバックを更新した後、それぞれバックアップ用モータ回転位相フィードバックおよびバックアップ用モータ変速比回転回数２フィードバックとして前記不揮発性メモリに記憶し、
前記同期駆動装置は電源が一旦オフとなり再び電源がオンとなったとき、
前記モータ回転位相１ＦＢ検出器は新たにモータ回転位相フィードバックを検出するとともに、
該モータ回転位相フィードバックと前記バックアップ用モータ回転位相フィードバックを比較して、
モータがモータ回転位相フィードバック最大値を越えて正転方向に回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数２フィードバックが（モータ変速比Ｍ−１）のときはこれを０とし、それ以外のときは１ずつカウントアップして１だけ正転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数２フィードバックとし、
モータがモータ回転位相フィードバック最小値、すなわち０を越えて逆転方向に回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数２フィードバックが０のときこれを（モータ変速比Ｍ−１）とし、それ以外は１ずつカウントダウンして１だけ逆転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数２フィードバックとし、
電源が一旦オフし再びオンとなっても、前記バックアップ用モータ変速比回転回数２フィードバックを補正してモータ変速比回転回数２フィードバックを正しく得ることを特徴とする請求項３に記載の同期駆動装置。

【請求項5】

集中制御装置と、複数台の同期駆動装置、モータ、ロータリエンコーダ及び機械軸とから構成される駆動システムに含まれる前記同期駆動装置であり、
前記集中制御装置は、回転位相指令と回転速度指令を生成しこれを複数台の前期同期駆動装置へ送出し、
該複数台の同期駆動装置においてそれぞれ個別の同期駆動装置は、前記集中制御装置から前記回転位相指令と回転速度指令を入力するとともに、
該同期駆動装置は、前記ロータリエンコーダから機械回転位相フィードバックと機械回転速度フィードバックを検出し、
前記回転位相指令と前記機械回転位相フィードバックから位相偏差を検出し、前記回転速度指令と前記機械回転速度フィードバックから速度偏差を検出してトルク指令を演算してモータの同期制御を行なって、
前記集中制御装置の前記回転位相指令と回転速度指令に、前記モータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる同期駆動装置であって、
前記モータは前記ロータリエンコーダを付属し変速比１／Ｍ（モータ変速比Ｍは正の整数）の変速装置にて前記機械軸と連結され、
前記ロータリエンコーダはモータ回転位相およびモータ回転回数を検出してエンコーダ信号として送出し、
前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転２ＦＢ検出器を内蔵して、モータ回転位相フィードバックおよびモータ回転回数フィードバックを検出するものであって、
前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数３ＦＢ検出器を内蔵し、
該モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器は、前記モータ回転２ＦＢ検出器が出力するモータ回転回数フィードバックを入力してモータ変速比回転回数３フィードバックを出力し、
前記モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器はモータ拡張回転回数フィードバックを内蔵し、モータが運転しているとき前記モータ回転回数フィードバックを監視して、
前記モータが正転で運転しているとき、前記モータ回転回数フィードバックがモータ回転回数フィードバック最大値から０に変化したとき、前記モータ拡張回転回数フィードバックが（モータ変速比Ｍ−１）のときはこれを０とし、それ以外のときは１ずつカウントアップし、
前記モータが逆転で運転しているとき、前記モータ回転回数フィードバックが０からモータ回転回数フィードバック最大値に変化したとき、前記モータ拡張回転回数フィードバックが０のときはこれを（モータ変速比Ｍ−１）とし、それ以外のときは１ずつカウントダウンし、
前記モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器は、（前記モータ拡張回転回数フィードバック）に（モータ回転回数分解能）を乗じこれに前記モータ回転回数フィードバックを加えたものを、前記モータ変速比Ｍで除した余りをモータ変速比回転回数３フィードバックとして生成し、
０から（Ｍ−１）の範囲となる前記モータ変速比回転回数３フィードバックを検出する、前記モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置。

【請求項6】

前記同期駆動装置は機械回転位相１ＦＢ検出器を内蔵し、該機械回転位相１ＦＢ検出器は（モータ回転位相分解能）に（前記モータ変速比回転回数１フィードバック）、（前記モータ変速比回転回数２フィードバック）、または（前記モータ変速比回転回数３フィードバック）を乗じ、これに前記モータ回転位相フィードバックを加えて機械回転位相１フィードバックを生成し出力し、
変速比１／Ｍ（モータ変速比Ｍは正の整数）においてＭがいかなるときであっても、機械軸の機械回転位相１フィードバックの検出を可能としたことを特徴とする請求項１、３または請求項５に記載の同期駆動装置。

【請求項7】

前記同期駆動装置は前記回転位相指令と回転速度指令を入力する回転位相速度指令検出器を内蔵して、回転位相指令および回転速度指令を検出し、
前記モータは前記ロータリエンコーダを付属して変速装置にて前記機械軸と連結され、
該変速装置は変速比Ｋ／Ｍ（機械変速比Ｋおよびモータ変速比Ｍは正の整数）であって、該変速比Ｋ／ＭによりモータのＭ回転により機械軸はＫ回転するもので、
前記集中制御装置は、共通回転位相指令の分解能がモータ回転位相フィードバック分解能に前記モータ変速比Ｍを乗じた値として生成し、共通回転速度指令はモータ回転速度フィードバックを前記モータ変速比Ｍで除した値として生成して、共通回転位相指令と共通回転速度指令による回転指令信号を送出し、
前記回転位相速度指令検出器は、前記回転指令信号を入力して共通回転位相指令と共通回転速度指令を分離して出力し、
前記同期駆動装置は機械回転位相指令検出器と機械回転速度指令検出器を内蔵し、
該機械回転位相指令検出器は、モータ回転位相分解能に前記変速比Ｋ／Ｍで除した値に等しい機械回転位相分解能を保持し、次に前記共通回転位相指令を該機械回転位相分解能で除した余りを機械回転位相指令として出力し、
前記機械回転速度指令検出器は、前記共通回転速度指令に機械変速比Ｋを乗じて機械回転速度指令として出力し、
前記集中制御装置が出力する共通回転位相指令と共通回転速度指令を入力し、変速比Ｋ／Ｍに対応した機械回転位相指令、機械回転速度指令を検出し、
前記同期駆動装置は前記モータ回転２ＦＢ検出器とモータ変速比回転回数３ＦＢ検出器に加え、機械回転位相２ＦＢ検出器と機械回転速度２ＦＢ検出器を内蔵し、
該モータ回転２ＦＢ検出器はモータ回転位相フィードバックおよびモータ回転回数フィードバックを検出し、
前記モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器は該モータ回転回数フィードバックを入力して前記モータ変速比回転回数３フィードバックを出力し、
前記機械回転位相２ＦＢ検出器は第1ステップとして、（モータ回転位相分解能）に該モータ変速比回転回数３フィードバックを乗じ、これに前記モータ回転位相フィードバックを加えて機械回転位相１フィードバックを生成し、
次に第2ステップとして、該機械回転位相１フィードバックを機械回転位相指令分解能（モータ回転位相分解能に逆変速比Ｍ／Ｋを乗じた値）で除した余りを機械回転位相２フィードバックとして生成し出力し、
前記機械回転速度２ＦＢ検出器は、前記モータ回転速度フィードバックに前記変速比Ｋ／Ｍを乗じた値を機械回転速度２フィードバックとして生成し出力し、
前記変速比Ｋ／ＭにおいてＫおよびＭがいかなるときであっても、機械軸の回転位相である機械回転位相２フィードバックと機械軸の回転速度である機械回転速度２フィードバックの検出を行い、
前記機械回転位相指令は該機械回転位相２フィードバックと、および前記機械回転速度指令は該機械回転速度２フィードバックと演算を行って、機械軸の同期制御を可能とする請求項５に記載の同期駆動装置。

【請求項8】

前記集中制御装置と、複数組の前記同期駆動装置、モータ、変速装置および機械軸を備えた駆動システムであって、
複数台の前記変速装置のそれぞれの変速比は、Ｋａ／Ｍａ、Ｋｂ／Ｍｂ（Ｋａ、Ｍａ、Ｋｂ、Ｍｂはそれぞれ正の整数）と異なる場合でも、
前記同期駆動装置は、前記機械回転位相指令検出器、機械回転速度指令検出器、機械回転位相２ＦＢ検出器、および機械回転速度２ＦＢ検出器を内蔵し、
前記機械回転位相指令、前記機械回転速度指令、機械回転位相２フィードバック、および前記機械回転速度２フィードバックを検出して演算制御を行って、
前記変速装置の変速比が異なるときも、前記集中制御装置が出力する前記回転位相指令と回転速度指令に追従して、複数台の機械軸の同期制御を実現することを特徴とする請求項７に記載の同期駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、新聞、パンフレットを印刷するシャフトレス輪転印刷機、フィルムや紙の延伸装置、製造装置、および搬送装置のセクショナル駆動を実現する同期駆動装置に関するものである。
そして、本発明は機械による構成部品を減少せしめるもので、複数のモータにより駆動されるそれぞれの機械軸について電子的に制御を行ってセクショナル駆動とし、回転位相を同期して駆動する同期駆動装置を提供する。

【背景技術】

【0002】

近年、製造装置のそれぞれの工程の機械軸をメカニカルに結合することなく、複数の電動機を電子的に相互に精度良く回転位相と回転速度を合せてセクショナル駆動を行う同期駆動装置が考案されている。
これの産業上の適用として例えば輪転印刷機においては、イエロー、シアン、マゼンダ、およびブラックなどの印刷機を駆動する電動機や、インフィード、アウトフィード、ドラッグなどの駆動ロール、さらに折り機を駆動するそれぞれの電動機を相互に高精度で回転位相と回転速度を一致せしめる同期制御を行って高速のカラー印刷を実現している。ここで、各電動機を同期制御することにより該電動機に連結された印刷機、折り機等の機械軸も回転位相が精度良く同期して駆動されることとなる。
このシャフトレス輪転印刷機は従来のシャフト有り輪転印刷機と比較して、設置が容易である、自由な印刷機の運転が可能である、作業性が向上する、損紙が低減する、および保守が容易など多くの優れた特長がある。

【0003】

また、フィルム製造装置の例で言えば押出機、キャスティング、横延伸機、縦延伸機、および巻取機などの各装置において、従来はメカニカルに連結されていた機械軸を、それぞれ独立した電動機にて分離して同期制御により機械軸を駆動するセクショナルドライブの実用化が進んでいる。
この適用例においても特長として、設置が容易である、メカニカルな連結装置が不要でコストの低減を実現する、および保守が容易となるメリットがある。

【0004】

ここで、本特許では各電動機と連結されて生産を行うそれぞれの出力軸を機械軸と称し、前記の例で言えば印刷機、各種ロール、折り機および延伸機の駆動軸が機械軸となる。

【0005】

そして従来の技術では例えば、特許文献１では２台の電動機に取り付けてあるパルス発生器の１回転当たりのパルス発生数が異なる場合で、一方を係数器と乗算器にて補正し仮想的に前記パルス発生数を同じとし、これを加減算することにより２つのパルス発生器の位相差を検出する発明が開示されている。ここで、前記特許文献１では電動機に連結される機械軸の記述はされていない。
かように、前記特許文献１ではパルス発生器の１回転当たりのパルス発生数が異なる場合について発明を開示している。ここで、装置の標準化や保守の容易性のために、複数の電動機に１回転当たりのパルス発生数が同じパルス発生器を使用して同期制御を実現すれば多大のメリットがあることとなる。

【0006】

次に特許文献２では、２台以上の電動機にて駆動される機械軸について、電動機と機械軸間に減速機構を設置するものと設置しないものとの回転位置偏差の検出方法を開示している。そして、減速機構の減速比に応じてパルス発生器の１回転当たりのパルス数を変更するとしている。また、減速比は１／２、１／４を実施例として発明が開示されている。
そして、目的と用途に応じて該特許文献２が適用されるものであるが、一方では複数の電動機に１回転当たりのパルス発生数が同じパルス発生器を使用して同期制御を実現することが、機器の調達、機器の標準化、およびメンンテナンスに多大の優位性がある。

【0007】

また特許文献３では、複数組の電動機、減速装置、機械軸、および原点検出器を設置して同期制御を行う発明が開示されている。該特許文献３では減速装置の減速比が１／ＮにおいてＮ＝４を例に発明を開示している。そして、前記原点検出器を用いて機械軸の位相を検出して機械軸位相偏差を演算し原点合わせを行った後、同期制御を行う発明が開示されている。

【0008】

ここで、機械軸と電動機間に変速比Ｋ／Ｍなる変速機を設置して同期制御を実現すれば、各種の生産を行う装置に多大のメリットをもたらすものである。ここで本特許においては、前記変速比Ｋ／ＭのＫ、およびＭはそれぞれ正の整数であって、機械軸がＫ回転するときに電動機はＭ回転するものとする。
そして、前記特許文献３においては前記のとおり原点検出器を用いて、減速比が１／Ｎの場合の発明が開示してあるが、減速装置の変速比がＫ／Ｍの場合については記述されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特許第２９４１７９０号公報

【特許文献2】特許第３２３９１３６号公報

【特許文献3】特許第３３８３２６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明が解決しようとする問題点は次のとおりである。
（１）従来の技術では、電動機に取り付けるパルス発生器の１回転当たりのパルス発生数が異なる場合で、２つのパルス発生器の位相誤差を検出する発明が開示されていた。
本発明では、複数台の電動機に取り付けるパルス発生器の１回転当たりのパルス発生係数を同じとし、これにより位相誤差を検出して同期駆動装置を実現する。
（２）従来の技術では、電動機と機械軸間に減速比が１／２、１／４の減速装置を使用する発明が開示されている。しかし、変速比が１／Ｍ（Ｍは正の整数）の発明は開示されていない。本発明は変速装置の変速比が１／Ｍであっても、位相誤差を検出して同期駆動装置を実現するものである。
（３）従来の技術では、電動機と機械軸間に減速装置を設置する場合、原点検出器を用いて位相偏差を検出し同期制御を行う発明が開示されている。本発明では、減速装置を設置するときも原点検出器を使用することなく位相偏差を検出し同期制御を実現する。
（４）本発明では、変速比が１／ＭのみならずＫ／Ｍであっても、位相誤差を検出して同期駆動装置を実現する。
（５）さらに本発明では、複数組の電動機、変速装置、および機械軸の構成において、１回転当たりのパルス発生係数が同じパルス発生器を用いて機器の標準化を計り、変速装置の変速比Ｋ／Ｍが異なる場合であっても同期駆動装置を実現する。これによりフィルム製造装置、輪転印刷機、および搬送装置等において、機械装置駆動構成の自由度を拡げることを目的とする。

【0011】

かようにして本発明では、複数組の電動機、変速装置、および機械軸の構成において、変速装置の変速比が任意のＫ／Ｍであっても同期駆動を実現し、各種生産装置のセクショナルドライブを実現することを目的としている。
［第１の実施例］

【課題を解決するための手段】

【0012】

集中制御装置が出力する回転位相指令と回転速度指令によってモータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる同期駆動装置を実現する。これの構成を説明すると、前記モータはロータリエンコーダを付属して変速比１／Ｍ（モータ変速比Ｍは２の累乗）の変速装置にて機械軸と連結されている。そして、前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転位相１ＦＢ検出器を内蔵してモータ回転位相フィードバックを検出する。
前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数１ＦＢ検出器を内蔵して該検出器は、前記モータ回転位相１ＦＢ検出器が出力するモータ回転位相フィードバックを入力してモータ変速比回転回数１フィードバックを出力する。

【0013】

前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器はモータ仮想回転回数フィードバックを内蔵している。そして、モータが正転で運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバックを監視して１回転する毎に、前記モータ仮想回転回数フィードバックを１ずつカウントアップした後、該モータ仮想回転回数フィードバックと（モータ変速比Ｍ−１）を論理ＡＮＤ演算したものを新たなモータ変速比回転回数１フィードバックとして出力する。

【0014】

次に、前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器は、モータが逆転で運転していると前記モータ回転位相フィードバックを監視して１回転する毎に、前記モータ仮想回転回数フィードバックを１ずつカウントダウンした後、該モータ仮想回転回数フィードバックと（モータ変速比Ｍ−１）と論理ＡＮＤ演算したものを新たなモータ変速比回転回数１フィードバックとして出力する。

【0015】

かように、０から（Ｍ−１）の範囲となるモータ変速比回転回数１フィードバックを検出する前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置を実現する。

【0016】

前記同期駆動装置は不揮発性メモリを内蔵している。そして電源がオンのとき、前記モータ回転位相フィードバックおよびモータ変速比回転回数１フィードバックを更新した後、それぞれをバックアップ用モータ回転位相フィードバックおよびバックアップ用モータ変速比回転回数１フィードバックとして前記不揮発性メモリに記憶する。

【0017】

前記同期駆動装置は電源がオフとなり再び電源がオンとなったとき、前記モータ回転位相１ＦＢ検出器は新たにモータ回転位相フィードバックを検出する。そして、該モータ回転位相フィードバックと前記バックアップ用モータ回転位相フィードバックを比較する。その結果、モータがモータ最大回転位相を越えて回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数１フィードバックが（モータ変速比Ｍ−１）のときはこれを０とする。それ以外のときは１ずつカウントアップして正転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数１フィードバックとする。

【0018】

また、モータがモータ回転位相フィードバック最小値、すなわち０を過ぎて回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数１フィードバックが０のときはこれを（モータ変速比Ｍ−１）とする。それ以外のときは１ずつカウントダウンして逆転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数１フィードバックとする。

【0019】

かように、電源がオンから一旦オフし再びオンとなっても、前記バックアップ用モータ変速比回転回数１フィードバックを補正して、モータ変速比回転回数１フィードバックを正しく得ることを特徴とする同期駆動装置である。

［第２の実施例］

【0020】

集中制御装置が出力する回転位相指令と回転速度指令によってモータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させることを実現する同期駆動装置である。これの構成は、前記モータはロータリエンコーダを付属し変速比１／Ｍ（モータ変速比Ｍは正の整数）の変速装置にて機械軸と連結されている。次に、前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転位相１ＦＢ検出器を内蔵してモータ回転位相フィードバックを検出している。

【0021】

そして、前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数２ＦＢ検出器を内蔵し、該検出器は、前記モータ回転位相１ＦＢ検出器が出力するモータ回転位相フィードバックを入力してモータ変速比回転回数２フィードバックを出力する。

【0022】

該モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器の機能をさらに説明すると、前記モータが正転で運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバックを監視して１回転する毎に、前記モータ変速比回転回数２フィードバックが（モータ変速比Ｍ−１）のときはこれをカウントアップした値を０とする。それ以外のときは１ずつカウントアップするとともにこれを新たなモータ変速比回転回数２フィードバックとする。

【0023】

また、モータが逆転で運転しているとき前記モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器は、前記モータ回転位相フィードバックを監視して１回転する毎に、前記モータ変速比回転回数２フィードバックが０のときはこれをカウントダウンした値を（モータ変速比Ｍ−１）とし、それ以外のときは１ずつカウントダウンするとともにこれを新たなモータ変速比回転回数２フィードバックとする。

【0024】

かようにして、０から（Ｍ−１）の範囲となるモータ変速比回転回数２フィードバックを検出する前記モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置である。

【0025】

前記同期駆動装置は不揮発性メモリを内蔵している。そして電源がオンのとき、前記モータ回転位相フィードバックおよびモータ変速比回転回数２フィードバックを更新した後、それぞれをバックアップ用モータ回転位相フィードバックおよびバックアップ用モータ変速比回転回数２フィードバックとして前記不揮発性メモリに記憶する。

【0026】

前記同期駆動装置は電源が一旦オフとなり再び電源がオンとなったとき、前記モータ回転位相１ＦＢ検出器は新たにモータ回転位相フィードバックを検出する。そして、該モータ回転位相フィードバックと前記バックアップ用モータ回転位相フィードバックを比較する。その結果、モータがモータ回転位相フィードバック最大値を越えて正転方向に回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数２フィードバックが（モータ変速比Ｍ−１）のときはこれを０とする。それ以外のときは１ずつカウントアップして１だけ正転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数２フィードバックとする。

【0027】

また、モータがモータ回転位相フィードバック最小値、すなわち０を越えて逆転方向に回転しているときは、前記バックアップ用モータ変速比回転回数２フィードバックが０のときこれを（モータ変速比Ｍ−１）とする。それ以外のときは１ずつカウントダウンして１だけ逆転方向に進んだ回転回数に補正するとともに、これを新たなモータ変速比回転回数２フィードバックとする。

【0028】

かように、電源が一旦オフし再びオンとなっても、前記バックアップ用モータ変速比回転回数２フィードバックを補正して、モータ変速比回転回数２フィードバックを正しく得ることを特徴とする同期駆動装置である。
[第３の実施例]

【0029】

集中制御装置が出力する回転位相指令と回転速度指令によってモータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる同期駆動装置を実現する。これの構成を説明すると、前記モータはロータリエンコーダを付属し変速比１／Ｍ（モータ変速比Ｍは正の整数）の変速装置にて機械軸と連結されている。そして、前記ロータリエンコーダはモータ回転位相およびモータ回転回数を検出してエンコーダ信号として出力する。そして、前記同期駆動装置は前記ロータリエンコーダが出力するエンコーダ信号を入力とするモータ回転２ＦＢ検出器を内蔵して、モータ回転位相フィードバックおよびモータ回転回数フィードバックを検出する。

【0030】

そして、前記同期駆動装置はモータ変速比回転回数３ＦＢ検出器を内蔵し、該検出器は前記モータ回転２ＦＢ検出器が出力するモータ回転回数フィードバックを入力して、モータ変速比回転回数３フィードバックを出力する。
さらに、前記モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器はモータ拡張回転回数フィードバックを内蔵し、モータが運転しているとき前記モータ回転回数フィードバックを監視する。そして、前記モータが正転で運転しているとき、前記モータ回転回数フィードバックがモータ回転回数フィードバック最大値から０に変化したとき、前記モータ拡張回転回数フィードバックが（モータ変速比Ｍ−１）のときはこれを０とし、それ以外のときは１ずつカウントアップとする。

【0031】

また、前記モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器は前記モータが逆転にて運転を検出すると、前記モータ回転回数フィードバックが０からモータ回転回数フィードバック最大値に変化したとき、前記モータ拡張回転回数フィードバックが０のときはこれを（モータ変速比Ｍ−１）とし、それ以外のときは１ずつカウントダウンとする。

【0032】

さらに、前記モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器は、（前記モータ拡張回転回数フィードバック）に（モータ回転回数分解能）を乗じ、これに前記モータ回転回数フィードバックを加えたものを、前記モータ変速比Ｍで除した余りをモータ変速比回転回数３フィードバックとして生成する。
かように、０から（Ｍ−１）の範囲となる前記モータ変速比回転回数３フィードバックを検出する前記モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器を内蔵することを特徴とする同期駆動装置を実現する。

【0033】

さらに、前記同期駆動装置は機械回転位相１ＦＢ検出器を内蔵し、該検出器は（モータ回転位相分解能）に（前記モータ変速比回転回数１フィードバック）、（前記モータ変速比回転回数２フィードバック）、または（前記モータ変速比回転回数３フィードバック）を乗じ、これに前記モータ回転位相フィードバックを加えて機械回転位相１フィードバックを生成し出力する。これにより、変速比１／Ｍ（モータ変速比Ｍは正の整数）においてＭがいかなるときであっても、機械軸の機械回転位相１フィードバックの検出を可能とする同期駆動装置である。
[第４の実施例]

【0034】

集中制御装置が出力する回転位相指令と回転速度指令によってモータにて駆動される機械軸の回転速度と回転位相を精度よく同期させる同期駆動装置を実現する。これの構成を説明すると、前記同期制御装置は前記回転位相指令と回転速度指令を入力する回転位相速度指令検出器を内蔵して回転位相指令および回転速度指令を検出する。
そして、前記モータはロータリエンコーダを付属して変速装置にて機械軸と連結され、該変速装置は変速比Ｋ／Ｍ（機械変速比Ｋおよびモータ変速比Ｍは正の整数）であって、該変速比Ｋ／ＭによりモータのＭ回転により機械軸はＫ回転する。そして、前記ロータリエンコーダはモータ回転位相およびモータ回転回数を検出してエンコーダ信号を出力する。
前記同期駆動装置は、該エンコーダ信号を入力とするモータ回転２ＦＢ検出器を内蔵して、モータ回転位相フィードバックおよびモータ回転回数フィードバックを検出するものである。

【0035】

次に発明について説明すると、前記変速装置は変速比Ｋ／Ｍ（機械変速比Ｋおよびモータ変速比Ｍは正の整数）であって、該変速比Ｋ／ＭによりモータのＭ回転により機械軸はＫ回転する。そして、前記集中制御装置は、共通回転位相指令の分解能がモータ回転位相フィードバック分解能に前記モータ変速比Ｍを乗じた値として生成し、共通回転速度指令はモータ回転速度フィードバックを前記モータ変速比Ｍで除した値として生成して、共通回転位相指令と共通回転速度指令による回転指令信号を送出する。

【0036】

次に、前記同期駆動装置が内蔵する回転位相速度指令検出器は、前記回転指令信号を入力して共通回転位相指令と共通回転速度指令を分離して出力する。
さらに、前記同期駆動装置は機械回転位相指令検出器と機械回転速度指令検出器を内蔵し、該機械回転位相指令検出器は、モータ回転位相分解能に前記変速比Ｋ／Ｍで除した値に等しい機械回転位相分解能を保持し、次に前記共通回転位相指令を該機械回転位相分解能で除した余りを機械回転位相指令として出力する。
また、前記機械回転速度指令検出器は、前記共通回転速度指令に機械変速比Ｋを乗じて機械回転速度指令として出力する。

【0037】

かように、本発明による同期駆動装置は、前記集中制御装置が出力する共通回転位相指令と共通回転速度指令を入力し、変速比Ｋ／Ｍに対応した機械回転位相指令、機械回転速度指令を検出して、前記機械軸を同期駆動することを特徴とする。

【0038】

さらに、前記変速装置の変速比が同じくＫ／Ｍのとき、前記同期駆動装置は前記モータ回転２ＦＢ検出器とモータ変速比回転回数３ＦＢ検出器に加え、機械回転位相２ＦＢ検出器と機械回転速度２ＦＢ検出器を内蔵する。そして、該モータ回転２ＦＢ検出器はモータ回転位相フィードバックおよびモータ回転回数フィードバックを検出し出力する。また、前記モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器は、該モータ回転回数フィードバックを入力して前記モータ変速比回転回数３フィードバックを出力する。
次に、前記機械回転位相２ＦＢ検出器は第1ステップとして、（モータ回転位相分解能）に該モータ変速比回転回数３フィードバックを乗じ、これに前記モータ回転位相フィードバックを加えて機械回転位相１フィードバックを生成する。
続いて第2ステップとして、該機械回転位相１フィードバックを機械回転位相指令分解能（モータ回転位相分解能に逆変速比Ｍ／Ｋを乗じた値）で除した余りを機械回転位相２フィードバックとして生成し出力する。

【0039】

次に、速度フィードバックについて前記機械回転速度２ＦＢ検出器は、前記モータ回転速度フィードバックに前記変速比Ｋ／Ｍを乗じた値を機械回転速度２フィードバックとして生成し出力する。

【0040】

かように、前記変速比Ｋ／ＭのＫおよびＭがいかなるときであっても、機械軸の回転位相である機械回転位相２フィードバックと機械軸の回転速度である機械回転速度２フィードバックの検出を行い、前記機械回転位相指令は該機械回転位相２フィードバックと、および前記機械回転速度指令は該機械回転速度２フィードバックと演算を行って、機械軸の同期制御を可能とする。
[第５の実施例]

【0041】

集中制御装置と、複数組の同期駆動装置、モータ、変速装置および機械軸を備えた駆動システムにおいて、複数台の前記変速装置のそれぞれの変速比は、Ｋａ／Ｍａ、Ｋｂ／Ｍｂ（Ｋａ、Ｍａ、Ｋｂ、Ｍｂはそれぞれ正の整数）と異なる場合でも、
前記同期駆動装置は、前記機械回転位相指令検出器、機械回転速度指令検出器、機械回転位相２ＦＢ検出器、および機械回転速度２ＦＢ検出器を内蔵し、前記機械回転位相指令、前記機械回転速度指令、機械回転位相２フィードバック、および前記機械回転速度２フィードバックを検出して同期制御を行う。
かように、前記変速装置の変速比が異なるときも、前記集中制御装置が出力する前記回転位相指令と回転速度指令に追従して、複数台の機械軸の同期制御を実現することを特徴とする同期駆動装置である。

【発明の効果】

【0042】

本発明の同期駆動装置の効果は、複数組の電動機、変速装置、および機械軸の構成において、１回転当たりのパルス発生係数が同じパルス発生器を用いることができ駆動装置の標準化が実現できる。
また、変速装置の変速比が１／ＭまたはＫ／Ｍであっても他に原点検出器を使用することなく同期駆動装置が実現できる。
さらに、変速装置の変速比が１／ＭまたはＫ／Ｍで、ＫおよびＭがいかなる正の整数であっても同期駆動装置を実現する利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施例の動作を説明する図（その１）である。

【図3】本発明の第１の実施例の動作を説明する図（その２）である。

【図4】本発明の第１の実施例の動作を説明する図（その３）である。

【図5】本発明の第１の実施例の動作を説明する図（その４）である。

【図6】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図である。

【図7】本発明の第２の実施例の動作を説明する図（その１）である。

【図8】本発明の第３の実施例の構成を示すブロック図である。

【図9】本発明の第３の実施例の動作を説明する図（その１）である。

【図10】本発明の第３の実施例の動作を説明する図（その２）である。

【図11】本発明の第４の実施例の構成を示すブロック図である。

【図12】本発明の第４の実施例の動作を説明する図（その１）である。

【図13】本発明の第５の実施例の構成を示すブロック図である。

【図14】本発明の第５の実施例の動作を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0044】

以下に本発明の実施例の図表を示して説明を行う。図１、図２、図３、図4および図５は第1の実施例を説明し、図６および図７は第２の実施例を説明し、図８、図９、表１および図１０は第３の実施例を説明し、図１１および図１２は第４の実施例を説明し、図１３および図１４は第５の実施例を説明するものである。

【実施例1】

【0045】

図１は、本発明装置の第１の実施例の構成を、図２、図３、図４および図５はこれの動作を説明している。
はじめに、図１は本発明の同期制御装置の全体の構成を説明するもので、大きくわけて集中制御装置０１、同期駆動装置０３、モータ０５、および機械軸０８にて構成される。そして、前記集中制御装置０１は回転位相指令と回転速度指令を生成し、これを回転指令信号０２にて後述する複数台の同期駆動装置０３へ送出する。

【0046】

前記図１において、０５はモータを０６は該モータ０５に付属するロータリエンコーダであり、該ロータリエンコーダ０６は前記モータ０５の回転位相を検出しエンコーダ信号０６１を介して同期駆動装置０３へ送出する。
０７、０８はそれぞれ変速装置および機械軸であり、該変速装置０７は変速比１／Ｍにて前記モータ０５と機械軸０８をメカニカルに連結し、モータ０５がＭ回転するときに機械軸０８は１回転となる。該機械軸０８は輪転印刷機の場合では印刷胴であり、フィルムなどの製造装置の場合は延伸ロールであって生産を担う出力軸である。ここで、前記図１においてＭは２の累乗としていることに注意されたい。
ここで、本発明では変速比１／ＭにおいてＭをモータ変速比と呼称する。

【0047】

同じく図１において、０３１は回転位相速度指令検出器であり前記回転指令信号０２を入力して、回転位相指令と回転速度指令を分離してそれぞれ回転位相指令Ｐｓと回転速度指令Ｖｓを出力する。また、０３２はモータ回転位相１ＦＢ検出器であり、前記エンコーダ信号０６１を入力してモータ回転位相フィードバックＰｍｆを出力する。そして、該Ｐｍｆはモータ回転位相最小値０からモータ回転位相最大値Ｐｍｍａｘの間で遷移する。ここで、前記Ｐｍｆの分解能は該モータ回転位相最大値Ｐｍｍａｘを用いて表せば（Ｐｍｍａｘ＋１）となる。

【0048】

次に、０３３、０３４、０３４０、および０３５はそれぞれ機械回転速度１ＦＢ検出器、モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器、不揮発性メモリ、および機械回転位相１ＦＢ検出器である。該機械回転速度ＦＢ１検出器０３３は前記モータ回転位相フィードバックＰｍｆを入力し、第１ステップとして該Ｐｍｆの一定時間当たりの変化量からモータ回転速度フィードバックＶｍｆを演算する。次に、第２ステップとして該モータ回転速度フィードバックＶｍｆを前記モータ変速比Ｍで除して機械回転速度１フィードバックＶｋｆ１を生成し出力する。

【0049】

次に、前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器０３４は前記モータ回転位相フィードバックＰｍｆを入力し、値の範囲が０から（前記モータ変速比Ｍ−１）となるモータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１を出力する。そして、前記機械回転位相１ＦＢ検出器０３５は該モータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１と前記モータ回転位相フィードバックＰｍｆを入力し、前記機械軸０８の機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１を演算し出力する。また、不揮発性メモリ０３４０は同期駆動装置０３が運転を休止して電源がオフとなっても前記モータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１を保持し、再び電源がオンとなったときに備える機能を有している。
ここで、前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器０３４、機械回転位相１ＦＢ検出器０３５、および前記機械回転速度１フィードバック検出器０３３が本発明によるもので、これらの動作の詳細を順次説明する。

【0050】

同じく前記図１において、０３６と０３７は加減算器を示し、０３８および０３９はそれぞれ演算制御器と電力変換器を示す。前記で説明した回転速度指令Ｖｓと機械回転速度１フィードバックＶｋｆ１は前記加減算器０３６にて速度偏差を、前記回転位相指令Ｐｓと機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１は前記加減算器０３７にて位相偏差を演算して出力する。そして、前記演算制御器０３８は該２つの偏差を入力してトルク指令を演算し、これによりゲート信号を生成して前記電力変換器０３９に送出する。該電力変換器０３９は図示しないパワースイッチング素子を内蔵し、該パワースイッチング素子は前記ゲート信号にてオン、オフされ、前記モータ０５を同期駆動することとなる。

【0051】

以上で前記図1の全体の動作を説明したが、次に前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器０３４による第１の発明の開示を図２および図３にて、次に第２の発明の開示を図４および図５にて説明を行う。

【0052】

図２は前記図１に記載のモータ変速比回転回数１ＦＢ検出器０３４の動作を説明し、図中のフローｆ１からｆ７は図示しないマイクロプロセッサ（以下ＭＰＵと呼称する）が順次実施する処理を示しており以下にこれの説明を行う。

ｆ１：前記モータ回転位相１ＦＢ検出器０３２が出力するモータ回転位相フィードバックＰｍｆを入力し、現スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ）として保存する。
ｆ２：前スキャンに入力し保存してあるモータ回転位相フィードバックをＰｍｆ（ｎ−１）として、１スキャン当たりのモータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆを次の（１）式で求める。
ΔＰｍｆ＝Ｐｍｆ（ｎ）−Ｐｍｆ（ｎ−１） ・・・・・・・（１）式
ｆ３：モータ０５が正転にて運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆが、モータ回転位相フィードバック変化の負の最大値（−ＬＭＴ）を超えて変化したときは、正転方向に回転が進んだとしてフローｆ４へ進み、これ以外はフローｆ５へ進む。
なお、該フローｆ３の処理は、後で図３にてさらに説明を行う。
ｆ４：正転方向に回転回数が進んだ場合で、モータ仮想回転回数フィードバックＮを１ずつカウントアップした後、フローｆ７へ進む。ここで該モータ仮想回転回数フィードバックＮは、ＭＰＵが該図２の処理に用いるローカル変数である。
ｆ５：モータ０５が逆転にて運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆが、モータ回転位相フィードバック変化の正の最大値を超えて変化したときは逆転方向に回転が進んだとしてフローｆ６へ進む。これ以外は回転回数が正転方向にも逆転方向にも進まなかった場合で、図示するルートｆ５Ｎにてフローｆ７へ進む。該フローｆ５の処理は、後で図３にてさらに説明を行う。
ｆ６：逆転方向に回転回数が進んだと判定し、前記モータ仮想回転回数フィードバックＮを１ずつカウントダウンした後、フローｆ７へ進む。
ｆ７：前記モータ仮想回転回数フィードバックＮと（モータ変速比Ｍ−１）を論理ＡＮＤ演算して得られた結果を、新たなモータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１とする。また、前記現スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ）を次のスキャンの処理に備えて、前スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ−１）として保存する。

【0053】

前記フローｆ７の処理により、前記モータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１は０から（Ｍ−１）の範囲で遷移することとなる。これを説明が容易となるよう変速比（１／Ｍ）を（１／４）の例にて示せば、該モータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１は０から３の範囲で遷移することになる。

【0054】

次に、前記フローｆ３およびｆ５の動作の補足説明を図３にて行うが、これは前記図２の動作を明確にすることが目的であり、該図３の処理は従来実施されうるものであり注意されたい。

【0055】

該図３は回転回数の変化の検出を説明するもので、図３（ａ）から（ｄ）は前記モータ回転位相フィードバックＰｍｆの時間的遷移を表し、０からモータ回転位相最大値Ｐｍｍａｘ間にて変化している。そして、前記モータ０５が正転にて運転するときの回転回数の変化の検出は図３（ａ）と（ｂ）にて、逆転にて運転するときの回転回数の変化の検出は図３（ｃ）と（ｄ）にて説明を行う。
さらに、該図３において前記ＭＰＵが入力した前スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ−１）は、それぞれ該図３（ａ）の点i、（ｂ）の点iii、（ｃ）の点v、および（ｄ）の点viiで表し、同じく前記ＭＰＵが入力した現スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ）は、それぞれ該図３（ａ）の点ii、（ｂ）の点iv、（ｃ）の点vi、および（ｄ）の点viiiで表している。

【0056】

そして、該図３（ａ）から（ｄ）においてそれぞれ前記（１）式による１スキャン当たりのモータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆを求めている。また、図中でモータ回転位相フィードバック変化正の最大値（＋ＬＭＴ）、およびモータ回転位相フィードバック変化負の最大値（−ＬＭＴ）は回転回数の変化を検出するもので、該ＬＭＴの値は例として前記モータ回転位相最大値Ｐｍｍａｘの２分の１、或いは４分の１等の値とすればよい。

【0057】

始めに、前記モータ０５が正転にて運転する場合の図３（ａ）および（ｂ）について説明を行う。該図３（ａ）の場合では前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆは次の（２）式のとおりであり、この場合は前記図２においてフローｆ３からフローｆ５へと進む。
０＜ΔＰｍｆ＜（＋ＬＭＴ） ・・・・・・・・・・・・・・ （２）式
次に、図３（ｂ）の場合では前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆは次の（３）式のとおりで正転方向に回転回数が進んだと判定する。この場合は前記図２においてフローｆ３からフローｆ４へと進み、モータ仮想回転回数フィードバックＮを１ずつカウントアップする。
ΔＰｍｆ≦（−ＬＭＴ） ・・・・・・・・・・・・・・・・ （３）式

【0058】

次に、前記図３（ｃ）の場合では前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆは次の（４）式のとおりであり、この場合は前記図２においてフローｆ５からルートｆ５Ｎ経由にてフローｆ７へと進む。
（−ＬＭＴ）＜ΔＰｍｆ ・・・・・・・・・・・・・・・・ （４）式
次に、図３（ｄ）の場合では前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆは次の（５）式のとおりで逆転方向に回転回数が進んだと判定する。この場合は前記図２においてフローｆ５からフローｆ６へと進み、前記モータ仮想回転回数フィードバックＮを１ずつカウントダウンする。
（＋ＬＭＴ）≦ΔＰｍｆ ・・・・・・・・・・・・・・・・ （５）式

以上のとおり、前記図２のフローｆ３およびフローｆ５の補足説明を前記図３により行った。

【0059】

かようにして、前記図２および図３を参照して開示した前記図１の第１の発明は、前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器０３４が前記モータ回転位相フィードバックＰｍｆを入力し、Ｍは２の累乗であって０から（Ｍ−１）の範囲の値となるモータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１を生成し出力するものである。
なお本発明では以上で説明したとおり、前記図３（ｂ）で点iiiから点ivへ回転したとき正転方向に回転が進むとし、前記図３（ｄ）で点viiから点viiiへ回転したとき逆転方向に回転が進むとする。

【0060】

次に、前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器０３４による第２の発明の開示を図４および図５にて説明を行う。
ここで電源をオン、オフしたとき、電磁ブレーキやメカニカルブレーキの動作によって、あるいはギヤのバックラッシュによって前記モータ０５が僅かであっても回転することが避けられず、これによって該モータ０５の回転回数が変化する不具合が発生する。そして、該第２の発明は電源のオン、オフを繰り返してもモータの回転のゆらぎを検出し、前記モータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１を正しく補正することである。

【0061】

図４は、前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器０３４と不揮発性メモリ０３４０を用いた実施例の動作を説明している。該図４は前記図２と同様に、前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器０３４においてＭＰＵが実行する処理を示しており、フローｆ１からｆ７の処理は前記図２と同じでありこれの説明は割愛し、追加となっているフローｆ１２の動作は次のとおりである。

ｆ１２：バックアップ用モータ回転位相フィードバックＰｍｆｎｖ、およびバックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックＮｍｆｎｖは、不揮発性メモリ０３４０内にマップされた変数であり、同期駆動装置０３の電源がオフとなっても該ＰｍｆｎｖおよびＮｍｆｎｖにライトされた値は保持される。
そして、前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器０３４は電源がオンのときは、毎スキャンに検出する前記現スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ）とモータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１をそれぞれ前記バックアップ用のＰｍｆｎｖおよびＮｍｆｎｖに常にライトし、電源オフに備えている。

【0062】

次に、電源がオフからオンになるとき、前記モータ回転位相１ＦＢ検出器０３４の動作を図５にて説明する。
該図５は、前記図４と同様に図示しないＭＰＵが処理するフローを表しこれについて順次説明を行う。

ｆ０：電源がオン後の最初のスキャンであればフローｆ１へ処理が進む。電源がオン後２回以降のスキャンであればエンドへ進み何も実施せず処理を終了する。
ｆ１：前記モータ回転位相１ＦＢ検出器０３２が出力するモータ回転位相フィードバックＰｍｆを入力し、現スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ）として保存する。
ｆ２：該現スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ）から前記バックアップ用モータ回転位相フィードバックＰｍｆｎｖを減算して、バックアップによるモータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆｎｖを求める。
ｆ３：電源がオフの間に、前記モータ０５が正転方向に予期せぬ回転をしたかをチェックする。前記バックアップによるモータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆｎｖが、モータ回転位相フィードバック変化の負の最大値（−ＬＭＴ）を超えて変化したときは、正転方向に回転が進んだと判定してフローｆ４へ進み、これ以外はフローｆ７へ進み逆転のチェックに進む。なお、該フローｆ３に関連する処理は前記図３にて説明を行っている。
ｆ４：正転方向に回転回数が進んだ場合で、前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックＮｍｆｎｖをカウントアップする前に、該Ｎｍｆｎｖが既に最大値になっているかをチェックする。そして、該Ｎｍｆｎｖが最大値（モータ変速比Ｍ−１）に等しいときはフローｆ５へ進み、それ以外はフローｆ６へ進む。
ｆ５：前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックＮｍｆｎｖの現在値が最大値（Ｍ−１）なので、１だけカウントアップした値は０として補正し、その後フロー１１へ進む。
ｆ６：前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックＮｍｆｎｖの現在値が最大値に達していないので、１だけカウントアップして補正し、その後フロー１１へ
進む。
ｆ７：電源がオフの間に、前記モータ０５が逆転方向に予期せぬ回転をしたかをチェックする。前記バックアップによるモータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆｎｖが、モータ回転位相フィードバック変化の正の最大値（＋ＬＭＴ）を超えて変化したときは、逆転方向に回転が進んだと判定してフローｆ８へ進み、これ以外は逆転方向にも正転方向にも回転が進んでいない場合でありルートｆ７Ｎ経由にてエンドへ進む。なお、該フローｆ７に関連する処理は前記図３にて説明を行っている。
ｆ８：逆転方向に回転回数が進んだ場合で、前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックＮｍｆｎｖをカウントダウンする前に、該Ｎｍｆｎｖが既に最小値０になっているかをチェックする。そして、該Ｎｍｆｎｖが最小値０に等しいときはフローｆ９へ進み、それ以外はフローｆ１０へ進む。
ｆ９：前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックＮｍｆｎｖの現在値が最小値０なので、１だけカウントダウンした値は（モータ変速比Ｍ−１）として補正し、その後フロー１１へ進む。
ｆ１０：前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックＮｍｆｎｖの現在値が最小値０に達していないので、１だけカウントダウンして補正し、その後フロー１１へ進む。
ｆ１１：補正した前記バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックＮｍｆｎｖをモータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１とする。

【0063】

かようにして前記同期駆動装置０３の電源がオン、オフを繰り返されたときであっても、前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器０３４はモータの回転のゆらぎを検出し、前記モータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１を正しく補正するものである。

【実施例2】

【0064】

図６は本発明の第２の実施例の構成を、図７はこれの動作を説明するものである。
該図６は本発明の同期制御装置の全体の構成を説明し、大きくわけて集中制御装置０１、同期駆動装置０３、モータ０５、および変速装置０７にて構成される。そして、該図６は前記図１と同じ符号を付すものは同じ機能を有しその説明は割愛し、異なるものは該図６において、前記モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器０３４に替えてモータ変速比回転回数２ＦＢ検出器０４０を設置し、該モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器０４０は前記モータ回転位相フィードバックＰｍｆを入力し、モータ変速比回転回数２フィードバックＮｍｆ２を出力する。また、変速装置０７の変速比１／Ｍにおいて、Ｍは２の累乗と相違して正の整数である。

【0065】

該モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器０４０の動作説明を図７により説明する。該図７のフローｆ１からｆ１２は図示しないＭＰＵにて順次実施する処理を示しており、以下にこれの説明を行う。

ｆ１：前記モータ回転位相１ＦＢ検出器０３２が出力するモータ回転位相フィードバックＰｍｆを入力し、現スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ）として
保存する。
ｆ２：前スキャンに入力し保存してあるモータ回転位相フィードバックをＰｍｆ（ｎ−１）として、１スキャン当たりのモータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆを前記
（１）式で求める。
ｆ３：モータ０５が正転にて運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆが、モータ回転位相フィードバック変化の負の最大値（−ＬＭＴ）を超えて変化したときは、正転方向に回転が進んだとしてフローｆ４へ進み、これ以外はフローｆ７へ進む。なお、該フローｆ３に関連する処理は前記図３にて説明を行っている。
ｆ４：正転方向に回転回数が進んだ場合で、前記モータ変速比回転回数２フィードバックＮｍｆ２をカウントアップする前に、該Ｎｍｆ２が既に最大値になっているかをチェックする。そして、該Ｎｍｆ２が最大値（モータ変速比Ｍ−１）に等しいときはフローｆ５へ進み、それ以外はフローｆ６へ進む。
ｆ５：前記モータ変速比回転回数２フィードバックＮｍｆ２の現在値が最大値（Ｍ−１）なので、１だけカウントアップした値は０とし、その後フロー１１へ進む。
ｆ６：前記モータ変速比回転回数２フィードバックＮｍｆ２の現在値が最大値に達していないので１だけカウントアップし、その後フロー１１へ進む。
ｆ７：モータ０５が逆転にて運転しているとき、前記モータ回転位相フィードバック変化量ΔＰｍｆが、モータ回転位相フィードバック変化の正の最大値を超えて変化したときは逆転方向に回転が進んだとしてフローｆ８へ進む。これ以外は回転回数が正転方向にも逆転方向にも進まなかった場合で、図示するルートｆ７Ｎにてフローｆ１１へ進む。該フローｆ７に関連する処理は前記図３にて説明を行っている。
ｆ８：逆転方向に回転回数が進んだ場合で、前記モータ変速比回転回数２フィードバックＮｍｆ２をカウントダウンする前に、該Ｎｍｆｎｖが既に最小値０になっているかをチェックする。そして、該Ｎｍｆｎｖが最小値０に等しいときはフローｆ９へ進み、それ以外はフローｆ１０へ進む。
ｆ９：前記モータ変速比回転回数２フィードバックＮｍｆ２の現在値が最小値０なので、１だけカウントダウンした値は（モータ変速比Ｍ−１）とし、その後フロー１１へ進む。
ｆ１０：前記モータ変速比回転回数２フィードバックＮｍｆ２の現在値が最小値に達していないので１だけカウントダウンし、その後フロー１１へ進む。
ｆ１１：前記現スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ）を次のスキャンの処理に備えて、前スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ−１）として保存する。
ｆ１２：バックアップ用モータ回転位相フィードバックＰｍｆｎｖ、およびバックアップ用モータ変速比回転回数フィードバックＮｍｆｎｖは、不揮発性メモリ０３４０内にマップされた変数であり、同期駆動装置０３の電源がオフとなっても該ＰｍｆｎｖおよびＮｍｆｎｖにライトされた値は保持される。
そして、前記モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器０４０は電源がオンのときは、毎スキャンに検出する前記現スキャンのモータ回転位相フィードバックＰｍｆ（ｎ）とモータ変速比回転回数２フィードバックＮｍｆ２を それぞれ前記バックアップ用のＰｍｆｎｖおよびＮｍｆｎｖに常にライトし、電源オフに備えている。

【0066】

同じく前記図６において、前記同期駆動装置０３の電源がオンからオフとなり、再びオンとなったとき、前記モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器０４０の動作は前記図５にて説明した動作となる。
すなわち該モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器０４０は、前記図５のフローｆ０からｆ１０と同じ動作を実行しこれの説明は割愛する。そして、前記図５のフローｆ１１において、前記モータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１を前記モータ変速比回転回数２フィードバックＮｍｆ２に置き換えれば、前記図６のモータ変速比回転回数２ＦＢ検出器０４０の動作となる。

【0067】

かようにして電源がオン、オフを繰り返されたときであっても、前記モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器０４０はモータの回転のゆらぎを検出し、前記モータ変速比回転回数２フィードバックＮｍｆ２を正しく補正するものである。

【実施例3】

【0068】

図８は本発明装置の第３の実施例の構成を、図９および表１はこれの動作を説明するものである。
該図８は本発明の同期制御装置の全体の構成を説明し、始めに前記図６と相違するものを説明する。ロータリエンコーダ０６はモータ０５の回転位相の検出に加え回転回数も検出し、エンコーダ信号０６１を介して同期駆動装置０３へ送出する。

【0069】

同じく図８において、０４１はモータ回転２ＦＢ検出器であり前記エンコーダ信号０６１を入力してモータ回転位相フィードバックＰｍｆ、およびモータ回転回数フィードバックＲｍｆを出力する。そして、該Ｐｍｆはモータ回転位相最小値０からモータ回転位相最大値Ｐｍｍａｘの範囲で遷移し、これのモータ回転位相分解能は（Ｐｍｍａｘ＋１）であり、前記Ｒｍｆはモータ回転回数最小値０からモータ回転回数最大値Ｒｍｍａｘの範囲で遷移し、これのモータ回転回数分解能は（Ｒｍｍａｘ＋１）である。
次に、０４２はモータ変速比回転回数３ＦＢ検出器であって、本発明による装置である。該モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器０４２はモータ回転回数フィードバックＲｍｆを入力し、値の範囲が０から（前記モータ変速比Ｍ−１）となるモータ変速比回転回数３フィードバックＮｍｆ３を出力する。

【0070】

なお、変速装置０７は前記図６と同じく変速比は１／Ｍであってモータ変速比Ｍは正の整数である。
図８において以上の他、前記図１および図６と同じ符号を付すものはこれと同じ機能を有しその説明は割愛する。

【0071】

次に図９により前記図８のモータ変速比回転回数３ＦＢ検出器の動作を説明する。該図９において、フローｆ１からｆ１４は図示しないＭＰＵが順次実施する処理を示しており以下にこれの説明を行う。
なお、フローにおいて記載のモータ拡張回転回数フィードバックＥは、ＭＰＵが内蔵するメモリにマッピングされた変数であり、前記モータ回転回数フィードバックＲｍｆのオーバフローやアンダフローを計数するものである。すなわち、前記モータ回転回数フィードバックＲｍｆの上位桁であり、０から（前記モータ変速比Ｍ−１）の間を遷移する。

ｆ１：前記モータ回転２ＦＢ検出器０４１が出力するモータ回転回数フィードバックＲｍｆを入力し、現スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ）として保存する。
ｆ２：Ｒｍｆ（ｎ−１）は前スキャンに入力し保存してある前スキャンのモータ回転回数フィードバックであり、該Ｒｍｆ（ｎ−１）と前記現スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ）が等しいかをチェックする。すなわち、１スキャンの間にモータの回転回数が同じであるかをチェックし、同じであれば何も処理をせずに終了する。１スキャンの間に回転回数が変化したらフローｆ３へ進む。
ｆ３：前記モータ０６が正転方向に回転が進んで前記モータ回転回数フィードバックＲｍｆがオーバフローしだかを検出するために、まず、前記前スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ−１）がモータ回転回数最大値Ｒｍｍａｘに等しいかをチェックする。
等しいときはフローｆ４に進んで、さらに正転方向に回転が進んで現スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ）がオーバフローしたかをチェックする。
等しくないときは、正転方向にオーバフローすることはないので、フローｆ８へ進んで逆転方向に回転が進んでアンダフローしたかのチェックを行う。
ｆ４：前記現スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ）が最小回転回数０に等しいかをチェックする。等しいとき、前記前スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ−１）がモータ回転回数最大値Ｒｍｍａｘであって前記現スキャンのＲｍｆ（ｎ）がモータ回転回数最小値０なので、前記モータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ）がオーバフローしたことになる。このときはフローｆ５へ進み、そうでないときはフローｆ１３へ進む。
ｆ５：前記モータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ）がオーバフローしたので、前記モータ拡張回転回数フィードバックＥをカウントアップする。該Ｅはモータ拡張回転回数最大値を（前記モータ変速比Ｍ−１）とするので、これに等しいかをチェックする。
等しいときはフローｆ６へ、等しくないときはフローｆ７へ進む。
ｆ６：前記モータ拡張回転回数フィードバックＥはモータ拡張回転回数最大値（前記モータ変速比Ｍ−１）なので、これを１だけカウントアップした値を０とし、フローｆ１３へ進む。
ｆ７：前記モータ拡張回転回数フィードバックＥはモータ拡張回転回数最大値に達していないので、１だけカウントアップしてフローｆ１３へ進む。
ｆ８：前記モータ０６が逆転方向に回転が進んで前記モータ回転回数フィードバックＲｍｆがアンダフローしだかを検出するために、まず、前記前スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ−１）が最小回転回数０に等しいかをチェックする。
等しいときはフローｆ９に進んで、さらに逆転方向に回転が進んで現スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ）がアンダフローしたかをチェックする。
等しくないときは、逆転方向にアンダフローすることはなく正転方向にもオーバフローしていないので、フローｆ１４へ進む。
ｆ９：前記現スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ）がモータ回転回数最大値Ｒｍｍａｘに等しいかをチェックする。等しいとき、前記前スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ−１）が最小回転回数０であって前記現スキャンのＲｍｆ（ｎ）がモータ回転回数最大値Ｒｍｍａｘなので、前記モータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ）がアンダフローしたことになる。このときはフローｆ１０へ進み、そうでないときはフローｆ１３へ進む。
ｆ１０：前記モータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ）がアンダフローしたので、前記モータ拡張回転回数フィードバックＥをカウントダウンする。そして、該Ｅの現在値は０かをチェックする。０のときはフローｆ１１へ、等しくないときはフローｆ１２へ進む。
ｆ１１：前記モータ拡張回転回数フィードバックＥは最小値０なので、これを１だけカウントダウンした値をモータ拡張回転回数最大値（前記モータ変速比Ｍ−１）とし、フローｆ１３へ進む。
ｆ１２：前記モータ拡張回転回数フィードバックＥは最小値に達していないので、１だけカウントダウンしてフローｆ１３へ進む。
ｆ１３：モータ変速比回転回数３フィードバックＮｍｆ３を次の（６）式で求め、前記モータ変速比Ｍで除した余りとする。該（６）式において（モータ回転回数最大値Ｒｍｍａｘ＋１）はモータ回転回数分解能である。該（６）式については次に表１にてさらに説明する。
Ｎｍｆ３＝{Ｅ×（Ｒｍｍａｘ＋１）＋Ｒｍｆ（ｎ）｝％Ｍ ・・ （６）式

ここで、該（６）式の｛｝内は拡張した回転回数である。
拡張した回転回数＝Ｅ×（Ｒｍｍａｘ＋１）＋Ｒｍｆ（ｎ） ・ （７）式

ｆ１４：前記現スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ）を次のスキャンの処理に備えて、前スキャンのモータ回転回数フィードバックＲｍｆ（ｎ−１）として保存する。

【0072】

【表1】

【0073】

（６）式による演算結果を表１（本発明の第３の実施例の動作を説明する表）により説明する。前記モータ変速比Ｍにより拡張した回転回数の最大値は次の（８）式のとおりとなる。
モータ拡張回転回数最大値＝Ｍ×（Ｒｍｍａｘ＋１）−１
＝Ｍ×Ｒｍｍａｘ ＋（Ｍ−１） ・・・（８）式

表１のａ欄は拡張した回転回数が０からモータ拡張回転回数最大値までをそれぞれ５つを表示している。表１のｂ欄は該拡張した回転回数をＭで除した余りを表しており、モータ拡張回転回数最大値の余りはｂ欄１２項に示すとおり（Ｍ−1）となる。

【0074】

該ｂ欄の説明が容易となるように、前記モータ変速比Ｍが５の例を表1のｃ欄に示している。これにて示すように拡張した回転回数の全範囲において、ｃ欄、すなわちモータ変速比回転回数３フィードバックは０から４の範囲で遷移し、換言すれば０から（Ｍ−１）の範囲で遷移するものである。

【0075】

かように前記モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器０４２は、前記モータ０５が検出する回転回数フィードバックがいかなるモータ回転回数最大値Ｒｍｍａｘであっても、前記モータ拡張回転回数フィードバックＥを内蔵し、０から（前記モータ変速比Ｍ−１）と連続的に変化するモータ変速比回転回数３フィードバックＮｍｆ３を出力する。

【0076】

次に、前記図８の機械回転位相１ＦＢ検出器０３５の動作を図１０により説明する。該図１０（ａ）は前記図８のモータ回転２ＦＢ検出器０４１が出力するモータ回転位相フィードバックＰｍｆを、該図１０（ｂ）は前記図８のモータ変速比回転回数３ＦＢ検出器が出力するモータ変速比回転回数３フィードバックＮｍｆ３を、該図１０（ｃ）は前記機械回転位相１ＦＢ検出器０３５が生成し出力する機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１を時間の経過とともに示している。

【0077】

該図１０（ａ）において、前記モータ０５は時刻Ｔ３までは正転にて運転し、時刻Ｔ３からＴ４までは停止、時刻Ｔ４から逆転にて運転するとしている。そして図示するとおり、前記モータ回転位相フィードバックＰｍｆは、時間の経過とともに正転のときはアップし逆転のときはダウンとなる。

【0078】

前記図１０（ｂ）および（ｃ）では、説明を容易とするために前記モータ変速比Ｍは５としている。
該図１０（ｂ）において、前記モータ変速比回転回数３フィードバックＮｍｆ３はモータ０５の回転に応じて、時刻Ｔ３までは正転なのでカウントアップし時刻Ｔ４以降は逆転なのでカウントダウンする。そして、該Ｎｍｆ３は時刻Ｔ２では正転でオーバフローにより４から０となり、時刻Ｔ６では逆転でアンダフローにより０から４となる。

【0079】

前記図１０（ｃ）では、機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１は次の（９）式にて求めている。ここで、（Ｐｍｍａｘ＋１）、Ｎｍｆ３およびＰｍｆはそれぞれ前記モータ回転位相分解能、モータ変速比回転回数３フィードバック、およびモータ回転位相フィードバックである。
Ｐｋｆ１＝（Ｐｍｍａｘ＋１）×Ｎｍｆ３＋Ｐｍｆ ・・・・ （９）式

【0080】

ここで、該（９）式は前記図８により説明をおこなったが、前記図１においては（９）式のＮｍｆ３を前記モータ変速比回転回数１フィードバックＮｍｆ１に置き換えれば、機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１が検出できる。また、前記図６においては（９）式のＮｍｆ３を前記モータ変速比回転回数２フィードバックＮｍｆ２に置き換えれば、同様に機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１が検出できる。
かようにして、本発明の同期駆動装置では同期制御を行うために、モータ軸ではなく生産を担う機械軸の機械回転位相を検出する。

【0081】

一方前記図８において、前記機械回転速度１ＦＢ検出器０３３は前記モータ回転位相フィードバックＰｍｆを入力し、第１ステップとして該Ｐｍｆの一定時間当たりの変化量からモータ回転速度フィードバックＶｍｆを演算する。次に、第２ステップとして（１０）式のとおり、該モータ回転速度フィードバックＶｍｆを前記モータ変速比Ｍで除して機械回転速度１フィードバックＶｋｆ１を生成し出力する。
Ｖｋｆ１＝Ｖｍｆ／Ｍ ・・・・・・・・・・・・・・・ （１０）式

【0082】

そして、同じく前記図８において前記集中制御装置０１は、前記モータ０５ではなく機械軸０８に対する回転位相指令と回転速度指令を生成し、これを回転指令信号０２にて複数台の前記同期駆動装置０３へ送出する。そして、前記同期駆動装置０３が内蔵する前記回転位相速度指令検出器０３１は、前記回転指令信号０２を入力して回転位相指令と回転速度指令を分離してそれぞれ機械軸０８に対する回転位相指令Ｐｓと回転速度指令Ｖｓを出力する。

【0083】

次に、前記加減算器０３６は前記回転速度指令Ｖｓと前記機械回転速度１フィードバックＶｋｆ１を加減算して速度偏差を算出し、該速度偏差は前記演算制御器０３８の入力となって速度偏差が０となるよう制御される。
一方、前記加減算器０３７は前記回転位相指令Ｐｓと前記機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１を加減算して位相偏差を算出し、該位相偏差は前記演算制御器０３８の入力となって位相偏差が０となるよう制御される。

【0084】

前記演算制御器０３８は、前記速度偏差と位相偏差が０となるようトルク指令を前記電力変換器０３９に出力し、該電力変換器０３９は前記モータ０５を駆動することとなる。
かようにして、前記集中制御装置０１が出力する機械軸の回転速度指令と回転位相指令に精度よく追従して、前記同期駆動装置０３は同期制御にて前記モータ０５および機械軸０８を駆動することとなる。

【実施例4】

【0085】

次に第４の実施例について説明する。図１１は第４の実施例の構成を、図１２はこれの動作を説明している。
該図１１において、集中制御装置０１０は共通回転位相指令Ｐｃｓおよび共通回転速度指令Ｖｃｓからなる回転指令を生成する。次に、０４４および０４６はそれぞれ機械回転速度指令検出器および機械回転位相指令検出器であり、０４３および０４５はそれぞれ機械回転速度２ＦＢ検出器および機械回転位相２ＦＢ検出器である。
また、変速装置０７０は変速比がこれまでの実施例と相違してＫ／Ｍであって、ＫとＭはそれぞれ機械変速比とモータ変速比と称しともに正の整数であって、前記モータ０５がＭ回転すると前記機械軸０８はＫ回転する。そして、該変速比Ｋ／Ｍであっても同期制御を実現することが第４の実施例の特徴となっている。
以上の該図１１の機能は以下に順次説明を行い、その他前記図８と同じ符号を付すものは該図８のそれらと同じ機能を有しその説明は割愛する。

【0086】

これより請求項７について
始めに、前記集中制御装置０１０は、前記共通回転位相指令Ｐｃｓの分解能（Ｐｃｓｍａｘ＋１）を（１１）式に示すとおり、前記モータ回転位相分解能（Ｐｍｍａｘ＋１）に前記モータ変速比Ｍを乗じた値として生成し、前記共通回転速度指令Ｖｃｓは（１２）式に示すとおり、モータ回転速度フィードバックＶｍｆを前記モータ変速比Ｍで除した比率にて生成する。
（Ｐｃｓｍａｘ＋１）＝（Ｐｍｍａｘ＋１）×Ｍ ・・・・・（１１）式
Ｖｃｓ＝Ｖｍｆ／Ｍ ・・・・・・・・・・・・・・・・（１２）式

そして、前記集中制御装置０１０は、該共通回転位相指令Ｐｃｓと共通回転速度指令Ｖｃｓからなる回転指令を、前記回転指令信号０２を介して前記同期駆動装置０３へ送出する。

【0087】

次に、前記回転位相速度指令検出器０３１は、前記回転指令信号０２を入力して前記共通回転位相指令Ｐｃｓと共通回転速度指令Ｖｃｓに分離して出力する。
そして、前記機械回転位相指令検出器０４６は、常時（１３）式に示す前記モータ回転位相分解能（Ｐｍｍａｘ＋１）を前記変速比Ｋ／Ｍで除した値に等しい機械回転位相分解能（Ｐｋｍａｘ＋１）を保持している。
（Ｐｋｍａｘ＋１）＝（Ｐｍｍａｘ＋１）／（Ｋ／Ｍ）
＝（Ｐｍｍａｘ＋１）×Ｍ／Ｋ ・・・ （１３）式

ここで、該（１３）式は前記（１１）式により（１４）式のとおりとなる。
（Ｐｋｍａｘ＋１）＝（Ｐｃｓｍａｘ＋１）／Ｋ ・・・ （１４）式

さらに、前記機械回転位相指令検出器０４６は前記共通回転位相指令Ｐｃｓを入力し、（１５）式に示すとおり該共通回転位相指令Ｐｃｓを 前記（１４）式の機械回転位相分解能（Ｐｋｍａｘ＋１）で除した余りを機械回転位相指令Ｐｋｓとして出力する。
Ｐｋｓ＝Ｐｃｓ ％ （Ｐｋｍａｘ＋１） ・・・・・・・・ （１５）式

【0088】

次に、前記機械回転速度指令検出器０４４は前記共通回転速度指令Ｖｃｓを入力し、これに機械変速比Ｋを乗じて（１６）式のとおり機械回転速度指令Ｖｋｓを生成し出力する。
Ｖｋｓ＝Ｖｃｓ × Ｋ ・・・・・・・・・・・・・・・・ （１６）式

同期制御が確立しているとき、該（１６）式は前記（１２）式より次の（１７）式となる。
Ｖｋｓ＝Ｖｍｆ×Ｋ／Ｍ ・・・・・・・・・・・・・・・・（１７）式

【0089】

かようにして本発明による同期駆動装置０３は、前記集中制御装置０１０が生成する前記共通回転位相指令Ｐｃｓと共通回転速度指令Ｖｃｓを入力して、前記（１５）式により機械回転位相指令Ｐｋｓを 前記（１６）式より機械回転速度指令Ｖｋｓを生成し出力する。

【0090】

前記図１１についてここまで２つの指令信号について説明したが、次に前記機械回転位相２ＦＢ検出器０４５と前記機械回転速度２ＦＢ検出器０４３がそれぞれ生成する２つのフィードバック信号について説明を行う。
前記図１１において、前記機械回転位相２ＦＢ検出器０４５は第1ステップとして前記機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１を検出する。すなわち、該機械回転位相２ＦＢ検出器０４５は前記図８の機械回転位相１ＦＢ検出器０３５と同様に、前記モータ回転位相フィードバックＰｍｆとモータ変速比回転回数３フィードバックＮｍｆ３を入力して、前記機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１を検出する。

【0091】

次に、前記機械回転位相２ＦＢ検出器０４５は前記機械回転位相指令検出器０４６と同様に、前記（１３）式の機械回転位相分解能（Ｐｋｍａｘ＋１）を保持している。そして、該機械回転位相２ＦＢ検出器０４５は第２ステップとして前記（１５）式と同様に（１８）式で示すとおり、前記機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１を前記機械回転位相分解能（Ｐｋｍａｘ＋１）で除した余りを前記機械回転位相２フィードバックＰｋｆ２として出力する。
Ｐｋｆ２＝Ｐｋｆ１ ％ （Ｐｋｍａｘ＋１） ・・・・・・ （１８）式

ここで、前記機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１の分解能（Ｐｋｆ１ｍａｘ＋１）は前記共通回転位相指令分解能（Ｐｃｓｍａｘ＋１）と同じ値であり、前記機械回転位相２フィードバック分解能（Ｐｋｆ２ｍａｘ＋１）は前記機械回転位相分解能（Ｐｋｍａｘ＋１）と同じ値であり、前記（１４）式より次の（１９）式の関係がある。
（Ｐｋｆ１ｍａｘ＋１）＝（Ｐｃｓｍａｘ＋１）
（Ｐｋｆ２ｍａｘ＋１）＝（Ｐｋｍａｘ＋１）
（１４）式より
（Ｐｋｆ２ｍａｘ＋１）＝（Ｐｋｆ１ｍａｘ＋１）／Ｋ ・・ （１９）式

【0092】

そして、前記機械回転速度２ＦＢ検出器０４３は前記モータ回転２ＦＢ検出器０４１が出力するモータ回転位相フィードバックＰｍｆを入力し、第１ステップとして該Ｐｍｆの一定時間当たりの変化量からモータ回転速度フィードバックＶｍｆを演算する。次に、第２ステップとして前記（１７）式と同様に（２０）式に示すとおり、該モータ回転速度フィードバックＶｍｆに（Ｋ／Ｍ）を乗じて機械回転速度２フィードバックＶｋｆ２を生成し出力する。
Ｖｋｆ２＝Ｖｍｆ×Ｋ／Ｍ ・・・・・・・・・・・・・・・（２０）式

【0093】

同じく図１１において、前記機械回転位相指令Ｐｋｓと機械回転位相２フィードバックＰｋｆ２は前記加減算器０３７に入力して位相偏差を求め、前記機械回転速度指令Ｖｋｓと機械回転速度２フィードバックＶｋｆ２は前記加減算器０３６に入力して速度偏差を求める。該位相偏差および速度偏差は前記演算制御器０３８へ出力され、前記同期駆動装置０３は前記機械軸０８を同期制御により駆動することとなる。

【0094】

次に、これまで説明した各回転位相を図１２に図示して説明を行う。該図１２では説明を容易とするため変速比Ｋ／Ｍを３／５とし、前記機械軸０８は同期制御が確立して駆動されているとしており、図１２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ前記共通回転位相指令Ｐｃｓ、機械回転位相指令Ｐｋｓおよびモータ回転位相フィードバックＰｍｆの時間的推移を表している。
そして、前記（１１）式にて説明したとおり前記図１２（ａ）のＰｃｓは図１２（ｃ）のＰｍｆの（Ｍ＝５）倍の回転位相最大値となっている。
また、前記（１４）式で説明したとおり前記図１２（ｂ）のＰｋｓは図１２（ａ）のＰｃｓを（Ｋ＝３）等分した波形としている。

【0095】

次に、図１２（ｄ）および（ｅ）はそれぞれ前記機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１および機械回転位相２フィードバックＰｋｆ２の時間的推移を表している。そして、前記（１９）式で説明したとおり前記図１２（ｅ）のＰｋｆ２は図１２（ｄ）のＰｋｆ１を（Ｋ＝３）等分した波形としている。
また、前記図１２（ａ）と（ｄ）を対比すれば、前記共通回転位相指令Ｐｃｓと前記機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１は同じ値の回転位相分解能を有している。

【0096】

そして、前記同期駆動装置０３は前記図１２（ｂ）と図１２（ｅ）の回転位相が一致するよう制御を行って機械軸０８を同期駆動する。

【0097】

以上で説明したとおり前記図１１では変速比がＫ／Ｍであっても、本発明による同期駆動装置０３は、前記機械回転位相指令Ｐｋｓ、機械回転速度指令Ｖｋｓ、機械回転位相２フィードバックＰｋｆ２、および機械回転速度２フィードバックＶｋｆ２を検出し、前記モータ０５を制御し機械軸０８０を同期駆動するものである。

【実施例5】

【0098】

図１３は、本発明装置の第５の実施例の構成を、図１４はこれの動作を説明するものである。
図１３は実施例５の全体の構成を説明し、１台の前記集中制御装置と複数組の前記同期駆動装置、モータ、変速装置および機械軸を備えた同期駆動システムである。同期駆動装置０３ａおよび０３ｂは、前記図１１の同期駆動装置０３と同じ機能を有しこれの説明は割愛する。また、モータ０５およびロータリエンコーダ０６０も前記図１１と同一のものである。

【0099】

さて、０７０ａおよび０７０ｂは変速装置であって、変速比はそれぞれＫａ／ＭａおよびＫｂ／Ｍｂであって変速比は異なり、０８ａおよび０８ｂはそれぞれの機械軸である。そして、Ｋａ、Ｍａ、ＫｂおよびＭｂはそれぞれ正の整数であり、前記機械軸０８ａがＫａ回転するとこれを駆動するモータ０５はＭａ回転し、前記機械軸０８ｂがＫｂ回転するとこれを駆動するモータ０５はＭｂ回転する。また、前記機械軸０８ａがＫａ回転すると前記機械軸０８ｂはＫｂ回転するものである。
ここで、該図１３では紙面の制約により、それぞれ２組の同期駆動装置、モータ、変速装置および機械軸を例としているが３組以上であっても同様であることは言うまでもない。

【0100】

次に、図１４により前記図１３の説明を行う。該図１４では説明を容易とするためａ組の変速比Ｋａ／Ｍａを３／５とし、ｂ組の変速比Ｋｂ／Ｍｂを２／７としている。
そして、該図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｅ）は前記図１３のａ組の装置の動作を説明するもので、これらは前記図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｅ）と同じであってこれの説明は割愛する。

【0101】

また、該図１４（ｂｂ）、（ｃｃ）および（ｅｅ）は前記図１３のｂ組の装置の動作を説明するもので、変速比は異なるが前記図１２（ｂ）、（ｃ）および（ｅ）と対応している。すなわち該図１４（ｂｂ）のＰｋｓｂは、前記（１４）式により図１４（ａ）のＰｃｓを（Ｋｂ＝２）等分した波形とし、該図１４（ｃｃ）のＰｍｆｂは、前記（１１）式により図１４（ａ）のＰｃｓを（Ｍｂ＝７）等分した波形としている。そして、前記（１９）式で説明したとおり該図１４（ｅｅ）のＰｋｆ２ｂは、図示しないｂ組の機械回転位相１フィードバックＰｋｆ１ｂを（Ｋｂ＝２）等分した波形としている。

【0102】

そして前記図１４についてまとめると、前記同期駆動装置０３ａはａ組の該図１４（ｂ）と図１４（ｅ）の回転位相が一致するよう制御を行って機械軸０８ａを同期駆動し、前記同期駆動装置０３ｂはｂ組の該図１４（ｂｂ）と図１４（ｅｅ）の回転位相が一致するよう制御を行って機械軸０８ｂを同期駆動する。
ここで、該図１４（ｂ）と図１４（ｂｂ）の機械回転位相指令は、ともに該図１４（ａ）の共通回転位相指令Ｐｃｓより生成される。それゆえ同期制御を実行しているとき、該図１４（ａ）の共通回転位相指令Ｐｃｓが１回転するとき、該図１４（ｅ）の機械回転位相２フィードバックＰｋｆ２ａは（Ｋａ＝３）回転となり、該図１４（eｅ）の機械回転位相２フィードバックＰｋｆ２ｂは（Ｋｂ＝２）回転となる。
換言すれば、前記機械軸０８ａが（Ｋａ＝３）回転するとき前記機械軸０８ｂが（Ｋｂ＝２）回転となるよう同期駆動される。

【0103】

かようにして、前記図１３の同期駆動装置０３ａおよび０３ｂは機械軸の変速比（Ｋ／Ｍ）が相互に異なっても、前記集中制御装置０１０が出力する回転指令に追従してそれぞれの機械軸０８ａおよび０８ｂを同期駆動するものである。

【産業上の利用可能性】

【0104】

変速装置の変速比が１／ＭおよびＫ／Ｍと選択範囲が拡大し、フィルムや紙の延伸装置、製造装置、ベルトコンベア等の搬送装置、およびシャフトレス輪転印刷機等のセクショナル駆動を実現する。

【符号の説明】

【0105】

０１ 集中制御装置
０１０ 集中制御装置
０２ 回転指令信号

０３ 同期駆動装置
０３ａ 同期駆動装置
０３ｂ 同期駆動装置

０３１ 回転位相速度指令検出器
０３２ モータ回転位相１ＦＢ検出器
０３３ 機械回転速度１ＦＢ検出器
０３４ モータ変速比回転回数１ＦＢ検出器
０３４０ 不揮発性メモリ
０３５ 機械回転位相１ＦＢ検出器
０３６ 加減算器
０３７ 加減算器
０３８ 演算制御器
０３９ 電力変換器

０４０ モータ変速比回転回数２ＦＢ検出器
０４１ モータ回転２ＦＢ検出器
０４２ モータ変速比回転回数３ＦＢ検出器
０４３ 機械回転速度２ＦＢ検出器
０４４ 機械回転速度指令検出器
０４５ 機械回転位相２ＦＢ検出器
０４６ 機械回転位相指令検出器

０５ モータ
０６ ロータリエンコーダ（Ｐｍｆを検出する）
０６０ ロータリエンコーダ（ＰｍｆとＲｍｆを検出する）
０６１ エンコーダ信号
０７ 変速装置（変速比が１／Ｍ）
０７０ 変速装置（変速比がＫ／Ｍ）
０７０ａ 変速装置（変速比がＫ／Ｍ）
０７０ｂ 変速装置（変速比がＫ／Ｍ）
０８ 機械軸
０８ａ 機械軸
０８ａ 機械軸

Ｅ モータ拡張回転回数フィードバック
Ｋ 機械変速比
Ｋ／Ｍ 変速比
Ｍ モータ変速比
Ｎ モータ仮想回転回数フィードバック
Ｎｍｆｎｖ バックアップ用モータ変速比回転回数フィードバック
Ｎｍｆ１ モータ変速比回転回数１フィードバック
Ｎｍｆ２ モータ変速比回転回数２フィードバック
Ｎｍｆ３ モータ変速比回転回数３フィードバック

Ｐｃｓ 共通回転位相指令
Ｐｃｓｍａｘ 共通回転位相指令最大値
Ｐｃｓｍａｘ＋１ 共通回転位相指令分解能
Ｐｋｓ 機械回転位相指令
Ｐｋｓａ 機械回転位相指令
Ｐｋｓｂ 機械回転位相指令
Ｐｋｍａｘ 機械回転位相最大値
Ｐｋｍａｘ＋１ 機械回転位相分解能
Ｐｋｆ１ 機械回転位相１フィードバック
Ｐｋｆ２ 機械回転位相２フィードバック
Ｐｋｆ２ａ 機械回転位相２フィードバック
Ｐｋｆ２ｂ 機械回転位相２フィードバック
Ｐｍｆ モータ回転位相フィードバック
Ｐｍｆａ モータ回転位相フィードバック
Ｐｍｆｂ モータ回転位相フィードバック
Ｐｍｆｎｖ バックアップ用モータ回転位相フィードバック
Ｐｍｆ（ｎ） 現スキャンのモータ回転位相フィードバック
Ｐｍｆ（ｎ−１） 前スキャンのモータ回転位相フィードバック
Ｐｍｍａｘ モータ回転位相最大値
Ｐｍｍａｘ＋１ モータ回転位相分解能
Ｐｓ 回転位相指令

Ｒｍｆ モータ回転回数フィードバック
Ｒｍｆ（ｎ） 現スキャンのモータ回転回数フィードバック
Ｒｍｆ（ｎ−１） 前スキャンのモータ回転回数フィードバック
Ｒｍｍａｘ モータ回転回数最大値
Ｒｍｍａｘ＋１ モータ回転回数分解能

Ｖｃｓ 共通回転速度指令
Ｖｋｆ１ 機械回転速度１フィードバック
Ｖｋｆ２ 機械回転速度２フィードバック
Ｖｍｆ モータ回転速度フィードバック
Ｖｓ 回転速度指令


ΔＰｍｆ モータ回転位相フィードバック変化量
ΔＰｍｆｎｖ バックアップによるモータ回転位相フィードバック変化量
＋ＬＭＴ モータ回転位相フィードバック変化正の最大値
−ＬＭＴ モータ回転位相フィードバック変化負の最大値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】