JP4584191B2 - Positioning control device - Google Patents
Positioning control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4584191B2 JP4584191B2 JP2006164857A JP2006164857A JP4584191B2 JP 4584191 B2 JP4584191 B2 JP 4584191B2 JP 2006164857 A JP2006164857 A JP 2006164857A JP 2006164857 A JP2006164857 A JP 2006164857A JP 4584191 B2 JP4584191 B2 JP 4584191B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- information
- stroke
- shape data
- pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 42
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 35
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 35
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 35
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 18
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 55
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 11
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
本発明は、モータ駆動によってカム機構相当の動作を制御してワークの位置決め制御を行なう位置決め制御装置に関するものである。 The present invention relates to a positioning control device that controls the operation of a cam mechanism by driving a motor to perform positioning control of a workpiece.
サーボモータによってカム機構に相当する動作を制御してワークの位置決め制御を行なう装置として、電子カム制御装置(位置決め制御装置)がある。従来の位置決め制御装置は、例えばカムテーブル(電子カムの動作に関するデータテーブル)からカムの動作量を算出し、カムのストローク量とカム動作量に基づいてワークの位置決め量を算出することによってカム動作を行なっていた(例えば、特許文献1参照)。 There is an electronic cam control device (positioning control device) as a device that controls the operation corresponding to the cam mechanism by a servo motor and performs workpiece positioning control. A conventional positioning control device calculates a cam operation amount from, for example, a cam table (data table related to the operation of an electronic cam), and calculates a workpiece positioning amount based on the cam stroke amount and the cam operation amount. (For example, refer to Patent Document 1).
例えば、X−YテーブルによってワークをX−Y方向へ移動させて、ワークを所定の位置へと位置決めし、Z軸方向へ移動するパンチ軸を上下させてワークの加工・成型を行なうパンチ機がある。このようなパンチ機では、X軸方向のワークの移動速度、Y軸方向のワークの移動速度を制御してワークをパンチする位置へと位置決めした後(位置決め停止後)に、パンチ軸の移動速度を制御してワークの成型を行なう。この場合、X軸方向・Y軸方向のワークの位置決め完了後に、Z軸方向のパンチ軸を始動するようインタロックをとって同期(軸間同期)をとる必要があるが、ユーザプログラムによるインタロックではインタロック処理分の時間を要し、要求されるタクトタイムを満たせない場合があった。 For example, a punch machine that moves and moves a workpiece in an XY direction by an XY table, positions the workpiece in a predetermined position, and moves a punch axis that moves in a Z-axis direction to process and mold the workpiece. is there. In such a punching machine, the movement speed of the punch axis is controlled after the workpiece is moved to the punching position by controlling the movement speed of the workpiece in the X-axis direction and the movement speed of the workpiece in the Y-axis direction (after positioning is stopped). Is used to mold the workpiece. In this case, after the positioning of the workpiece in the X-axis direction and the Y-axis direction is completed, it is necessary to synchronize and synchronize (synchronization between axes) so as to start the punch axis in the Z-axis direction. However, the time required for the interlock processing was required, and the required tact time could not be satisfied.
特許文献2に記載の位置決め装置は、制御対象を駆動するモータと、制御対象を同期させて位置決めするモータを駆動制御するコントローラを備え、コントローラはモータを同期をとって駆動制御する基準となる位置情報を生成、出力する駆動ソフトウェアモジュールと、入力情報を演算して、その結果を伝達情報として出力する伝達ソフトウェアモジュールと、入力情報を演算して、その結果をモータの駆動制御指令として出力する出力ソフトウェアモジュールを有しており、これにより軸間同期をとっている。 The positioning device described in Patent Document 2 includes a motor that drives a control target and a controller that controls driving of the motor that positions the control target in synchronization, and the controller serves as a reference position for driving and controlling the motor in synchronization. A drive software module that generates and outputs information, a transmission software module that calculates input information and outputs the result as transmission information, and an output that calculates input information and outputs the result as a motor drive control command It has a software module, which makes the axis synchronized.
しかしながら、上記前者および後者の従来の技術では、複数のカムテーブルを結合させてカム動作を制御することができず、複雑なカム動作を容易に行なわせることができないといった問題があった。 However, the former and latter conventional techniques have a problem in that a plurality of cam tables cannot be coupled to control the cam operation, and a complicated cam operation cannot be easily performed.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複雑なカム動作を容易に行なわせることができる位置決め制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a positioning control device capable of easily performing a complicated cam operation.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のカム機構を駆動制御して制御対象の位置決めを制御する位置決め制御装置において、前記各カム機構のカム角度とカムストローク比との関係に関する情報をカム情報としてカム機構毎に記憶する記憶部と、複数の前記カム情報を、1つのカム機構として動作するよう、結合するカム機構のカム情報毎にカム角度およびカムストローク位置を結合カム情報として作成するとともに、前記カム機構を駆動制御する制御指示情報を前記結合カム情報および外部入力される所定の基準パルスのパルス数に基づいて作成する指示情報作成部と、を備え、前記指示情報作成部は、結合する各カム情報内の基準パルスのパルス数の総和を前記結合カム情報のカム機構の1サイクルの動作に要する基準パルスのパルス数に設定し、前記指示情報作成部が作成する制御指示情報に基づいて前記カム機構を駆動制御することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a positioning control device for controlling the positioning of a controlled object by driving and controlling a plurality of cam mechanisms, and the cam angle and cam stroke ratio of each cam mechanism. A storage unit that stores information on the relationship between each cam mechanism as cam information, and a cam angle and a cam stroke position for each cam information of the cam mechanisms to be combined so that the plurality of cam information operate as one cam mechanism. An instruction information creating unit that creates control instruction information for driving and controlling the cam mechanism based on the coupling cam information and the number of pulses of a predetermined reference pulse that is externally input. The instruction information creating unit needs the total number of reference pulses in each cam information to be combined for one cycle operation of the cam mechanism of the combined cam information. Set the number of pulses that the reference pulse, and drives controlling the cam mechanism on the basis of the control command information the instruction information creation unit creates.
この発明によれば、複数のカム機構が1つのカム機構として動作するよう、複数のカム情報を結合し新たな1つのカム情報を作成するので、複数のカム情報を結合させてカム動作を制御することができ、複雑なカム動作を容易に行なわせることが可能になるという効果を奏する。 According to the present invention, since a plurality of cam information is combined and a new one cam information is created so that the plurality of cam mechanisms operate as one cam mechanism, the cam operation is controlled by combining the plurality of cam information. Thus, it is possible to easily perform a complicated cam operation.
以下に、本発明にかかる位置決め制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a positioning control device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる位置決め制御装置を備えた加工システムの構成を示す図である。加工システムは、ワーク(図示せず)にパンチ加工を行なうパンチ機90、パンチ機90がパンチ加工をする際の複数のカム機構を駆動制御して制御対象の位置決めを制御する位置決め制御装置1を備えている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a machining system including a positioning control device according to a first embodiment of the present invention. The machining system includes a
パンチ機90は、ワークをX−Y方向へ移動させるX−Yテーブル91、Z軸方向に移動してパンチ加工を行なうパンチ軸(工具)92を有している。パンチ機90は、X−Yテーブル91によってワークをX−Y方向へ移動させて、ワークを所定の位置(パンチする位置)へと位置決めし、Z軸方向へ移動するパンチ軸92を上下させてワークの加工・成型を行なう。なお、加工システムにおいて、パンチ機90以外の加工装置(制御対象を位置決めして加工処理などを行う装置)と位置決め制御装置1を接続する構成としてもよい。
The
図2は、本発明の実施の形態1にかかる位置決め制御装置の構成を示すブロック図である。位置決め制御装置(電子カム制御装置)1は、基準パルス発生部2、電子カム制御部10、駆動制御部3を備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the positioning control apparatus according to the first embodiment of the present invention. The positioning control device (electronic cam control device) 1 includes a reference pulse generation unit 2, an electronic
基準パルス発生部2は、電子カム制御部10へ提供する基準パルスを発生させて電子カム制御部10に送信する。電子カム制御部10は、基準パルス発生部2が発生する基準パルスのパルス数に基づいて所定の指令情報(位置指令)を作成し、駆動制御部3へ送信する。
The reference pulse generator 2 generates a reference pulse to be provided to the electronic
電子カム制御部10は、カム形状データテーブル記憶部11、ストローク量記憶部12、位置指令作成部13、カムパターン情報記憶部14、カム結合情報記憶部15、複合カム情報記憶部16、スムージング領域定数記憶部17を有している。
The electronic
カム形状データテーブル記憶部11は、カムのカム形状を示すデータテーブル(後述のカム形状データテーブル50Aやカム形状データテーブル50B)をカム毎に記憶する。ストローク量記憶部12は、カムに対する制御対象(X−Yテーブル91、パンチ軸92など)のストローク量設定値(従節のストローク量)をカム毎に記憶する。
The cam shape data table storage unit 11 stores a data table (cam shape data table 50A and cam shape data table 50B described later) indicating the cam shape of each cam for each cam. The stroke
位置指令作成部13は、カム形状データテーブル記憶部11内のカム形状データテーブル50A,50B、ストローク量記憶部12内のカムストローク量設定値、基準パルス発生部2からの基準パルスを用いて、駆動制御部3へ送信する位置指令情報(制御指示情報)を作成する。
The position
位置指令作成部13は、カム形状データテーブル50A,50B内に含まれるカム分解能(カム機構の1サイクルの動作に要する基準パルスのパルス数)、カム角度に基づいて、基準パル数毎のカム角度を算出する。位置指令作成部13は、カム形状データテーブル50A,50B内に含まれるカム角度毎のストローク比、ストローク量記憶部12内のカムストローク量設定値を用いて、基準パルス数毎(カム角度毎)のカムのストローク位置(ストローク比×ストローク量設定値)を計算し、カムパターン情報(後述のカムパターン情報51)としてカムパターン情報記憶部14に記憶させる。
The
位置指令作成部13は、カム形状データテーブル50A,50Bに対応するカムパターン情報51をそれぞれ結合させて、複合カムのカム形状データテーブル(結合カム情報)(1つのカム機構として複数のカムを動作させるカムパターン)を作成する。位置指令作成部13は、複合カムのカム形状データテーブル(複合カムパターン)を作成する際に、カム形状データテーブル50A,50B内に含まれる各カムのカム分解能を用いて複合カムに対する各カムのカム角度、複合カムの分解能の配列(複合(結合)する各カムの分解能の合計値)、複合カムのストローク位置を算出する。位置指令作成部13は、基準パルス発生部2から送信される基準パルスのパルス数と複合カムのカム形状データテーブルを用いて駆動制御部3への位置指令情報を作成する。
The position
カムパターン情報記憶部14は、位置指令作成部13が算出したカムパターン情報51をカム毎(カム形状データテーブル毎)に記憶する。カム結合情報記憶部15は、複数のカム形状データテーブルを1つの複合カムパターンに結合するためのカム結合情報(後述のカム結合情報52)を記憶する。ここでのカム結合情報52は、位置決め制御装置1の使用者によって予め設定される情報である。
The cam pattern
複合カム情報記憶部16は、位置指令作成部13が算出した複合カムの分解能の配列、複合カムのストローク位置を記憶する。スムージング領域定数記憶部17は、移動平均法を用いてスムージング処理を実施する際のスムージング領域定数tsを記憶する。
The composite cam
駆動制御部3は、位置指令作成部13が作成した位置指令情報に基づいて、ワーク(図示せず)などの制御対象の位置を制御する。駆動制御部3は、ワークを移動させるモータ(図示せず)などを制御することによってワークの位置を制御する。
The drive control unit 3 controls the position of a control target such as a workpiece (not shown) based on the position command information created by the position
なお、ここでのカム形状データテーブル記憶部11が特許請求の範囲に記載の記憶部に対応し、ここでの位置指令作成部13が特許請求の範囲に記載の指示情報作成部に対応する。
The cam shape data table storage unit 11 here corresponds to the storage unit described in the claims, and the position
また、ここでは位置決め制御装置1が基準パルス発生部2、駆動制御部3を備える構成としたが、位置決め制御装置1と基準パルス発生部2、駆動制御部3を別々の構成としてもよい。この場合、外部装置である基準パルス発生部2から外部入力される基準パルスを用いて、位置指令作成部13が位置指令情報を作成し駆動制御部3に出力する。
Here, the
ここで、カム形状データテーブル記憶部11が記憶するカム形状データテーブル50A,50Bの構成について説明する。図3は、往復カムのカム形状データテーブルの構成の一例を示す図である。往復カムのカム形状データテーブル50Aは、カム形状データテーブルのテーブル番号を示すカム形状データテーブル番号i(iは自然数)、カム分解能r(i)、カムの角度(0°〜360°)とカムの角度に対応するストローク比の関係を示す情報を有している。カム分解能r(i)は、カムの1サイクルに要するパルス数である。なお、カムの角度に対応する最終点(カムの角度が360°)のストローク比をs(i)とする。往復カムのカム形状データテーブル50Aでは、ストローク比s(i)(最終点)は0となる。 Here, the configuration of the cam shape data tables 50A and 50B stored in the cam shape data table storage unit 11 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of a cam shape data table of the reciprocating cam. The cam shape data table 50A for the reciprocating cam includes a cam shape data table number i (i is a natural number) indicating a table number of the cam shape data table, a cam resolution r (i), a cam angle (0 ° to 360 °), and a cam. It has the information which shows the relationship of the stroke ratio corresponding to this angle. The cam resolution r (i) is the number of pulses required for one cam cycle. The stroke ratio of the final point (cam angle is 360 °) corresponding to the cam angle is s (i). In the cam shape data table 50A for the reciprocating cam, the stroke ratio s (i) (final point) is zero.
図4は、送りカムのカム形状データテーブルの構成の一例を示す図である。送りカム(一方向送り動作を行なう場合)のカム形状データテーブル50Bは、カム形状データテーブルのテーブル番号を示すカム形状データテーブル番号i、カム分解能r(i)、カムの角度(0°〜360°)とカムの角度に対応するストローク比の関係を示す情報を有している。送りカムのカム形状データテーブル50Bでは、ストローク比s(i)は1となる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the cam shape data table of the feed cam. The cam shape data table 50B of the feed cam (when performing a one-way feed operation) includes a cam shape data table number i indicating a table number of the cam shape data table, a cam resolution r (i), and a cam angle (0 ° to 360). °) and the stroke ratio corresponding to the cam angle. In the cam shape data table 50B of the feed cam, the stroke ratio s (i) is 1.
本実施の形態1では、図3や図4に示したカム形状データテーブル50A,50Bをカム形状データテーブル記憶部11が複数記憶している。また、ストローク量記憶部12は、カム形状データテーブル50A,50Bに対応するカムストローク量設定値を複数記憶する。なお、以下の説明ではカム形状データテーブル50Aやカム形状データテーブル50Bをカム形状データテーブル50という場合がある。なお、ここでのカム形状データテーブル50A,50Bが特許請求の範囲に記載のカム情報に対応する。
In the first embodiment, the cam shape data table storage unit 11 stores a plurality of cam shape data tables 50A and 50B shown in FIG. 3 and FIG. The stroke
つぎに、カムパターン情報記憶部14が記憶するカムパターン情報51の構成、カム結合情報記憶部15が記憶するカム結合情報52の構成について説明する。図5は、カムパターン情報の構成の一例を示す図である。カムパターン情報51は、位置指令作成部13が算出したストローク位置(ストローク比×ストローク量設定値)を含んで構成されている。ここでのカムパターン情報51は、カム形状データテーブル番号i、発生したパルスとストローク位置の関係(入力パルス数に応じたストローク位置)を示す情報を有している。なお、入力パルスjに対応するストローク位置をS(j)とする。例えば、入力パルス0のストローク位置はS(0)=0に対応し、入力パルス(r(i)−1)のストローク位置はS(r(i)−1)に対応する。
Next, the configuration of the
図6は、カム結合情報の構成の一例を示す図である。カム結合情報52は、複数のカム形状データテーブルを1つの複合カムパターン(複合カム)に結合するための情報であり、結合するカムの個数に関する情報、結合するカムの順番(使用順)に関する情報含んで構成されている。ここでは、カム結合情報52の結合するカムの個数がN個(Nは自然数)であり、結合するカムの順番がC1、C2、・・・CNである場合を示している。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of the cam coupling information. The
つぎに、位置決め制御装置1のカムの結合処理の処理手順を説明する。図7は、カムの結合処理の処理手順を示すフローチャートである。位置指令作成部13は、初期処理として、結合するカムの個数Nをカム結合情報記憶部15内のカム結合情報52から抽出する(ステップS100)。
Next, a processing procedure of cam coupling processing of the
位置指令作成部13は、結合するi番目までのカムの分解能合計をR(i)、結合するi番目におけるカムのストローク量をS(i)とし、R(0)、S(0)を0で初期化する(ステップS110)。
The
つぎに、位置指令作成部13は、カムの結合準備として、結合するカムパターン情報51を算出するため、カウンタiを1に初期化(i=1)するとともに(ステップS120)、以下のステップS130〜S180の処理をN回(結合するカムの個数分)実行する。
Next, the
まず、位置指令作成部13は、結合するカムのカム形状番号C(i)を、カム結合情報記憶部15内のカム結合情報52からカムjのカム形状番号(j=C(i))として抽出する(ステップS130)。ここでの位置指令作成部13は、i=1であるので、結合するカム形状番号C(1)を、カム結合情報52から抽出する。
First, the position
位置指令作成部13は、カムjに対応するカム形状データテーブル50をカム形状データテーブル記憶部11内から抽出するとともに、抽出したカム形状データテーブル50内からストローク比を抽出する。そして、ストローク量記憶部12内のカムストローク量設定値を用いて、ストローク量設定値×ストローク比を計算し、カムjのカムパターン情報51を算出する(ステップS140)。位置指令作成部13は、算出したカムjのカムパターン情報51をカムパターン情報記憶部14に記憶させておく。
The position
位置指令作成部13は、複合カム全体のカム分解能が各カムパターンの分解能の総和となるよう、各カムパターンの分解能を順番に加算していく。位置指令作成部13は、複合カムの分解能の配列として、現時点での複合カムの分解能に、カムjの分解能を加算する。すなわち、(i−1)番目までの分解能の配列(合計値)にi番目のカムの分解能を加算することによって、i番目までの分解能の配列を算出する。具体的には、位置指令作成部13は、R(i)=R(i−1)+r(j)によって、複合カムの分解能の配列を算出する(ステップS150)。ここでの位置指令作成部13は、i=1であるのでR(1)=R(0)+r(j)によってR(1)を算出する。なお、R(0)は0である。
The position
さらに、位置指令作成部13は、複合カム全体のストローク量が各カムパターンのストローク量の総和となるよう、各カムパターンのストローク量を順番に加算していく。位置指令作成部13は、複合カムのストローク位置として、複合カムの現時点でのストローク位置にカムjの最終ストローク位置(カムjのストローク量設定値)を加算する。すなわち、(i−1)番目までのストローク位置にi番目のカムのストローク位置を加算することによって、i番目におけるストローク位置を算出する。
Further, the position
具体的には、位置指令作成部13は、S(i)=S(i−1)+s(j)×(ストローク量設定値)によって、複合カムのストローク位置を算出する(ステップS160)。ここでの位置指令作成部13は、i=1であるので、S(1)=S(0)+s(j)×(ストローク量設定値)によってS(1)を算出する。なお、S(0)は0である。位置指令作成部13は、算出した複合カムの分解能の配列、複合カムのストローク位置を、複合カム情報記憶部16に記憶させる。
Specifically, the position
位置指令作成部13は、カウンタ値iを1だけインクリメント(i=i+1)する(ステップS170)。位置指令作成部13は、iがN+1より小さいか否か(i≧N+1)を判断することによって、結合する個数分(N)のカムに対し、カムパターン情報51などの算出が完了したか否かを判断する(ステップS180)。
The
位置指令作成部13は、iがN+1より小さいとき(ステップS180、No)、ステップS130の処理に戻り、ステップS130〜S180の処理を繰り返す。一方、位置指令作成部13は、iがN+1以上のとき(ステップS180、Yes)、結合に用いる個々のカムパターン情報51の算出を終了する。
When i is smaller than N + 1 (No at Step S180), the position
つぎに、位置指令作成部13は、算出した各分解能R(i),各ストローク量S(i)を用いて、カム(カムパターン情報51)の結合処理(複合カムのカムパターン情報の生成)を行う。
Next, the position
位置指令作成部13は、カウンタiを1で初期化する(ステップS190)。位置指令作成部13は、カム番号Ciのカムパターン情報51に対して、分解能の比に応じたカム角度を算出する。位置指令作成部13は、各カム角度(カム形状データテーブル50内の各カム角度)Dに対して、複合カムにおけるカム角度を算出する。具体的には、位置指令作成部13が、360°×(R(i−1)/R(N))+D×(r(i)/R(N))の式を用いて、複合カムにおける各カム角度を算出する。
The
また、位置指令作成部13は、カム番号Ciのカムパターン情報51に対して、カム角度毎(パルス毎)のストローク量Sを算出する。具体的には、位置指令作成部13は、S(i−1)+Sの式を用いてカム角度毎のストローク量Sを算出する(ステップS200)。
Further, the position
位置指令作成部13は、カウンタ値iを1だけインクリメント(i=i+1)する(ステップS210)。位置指令作成部13は、iがN+1より小さいか否か(i≧N+1)を判断することによって、結合する個数分(N)のカムに対し、カムパターン情報51の結合が完了したか否かを判断する(ステップS220)。
The
位置指令作成部13は、iがN+1より小さいとき(ステップS220、No)、ステップS200の処理に戻り、ステップS200〜S220の処理を繰り返す。一方、位置指令作成部13は、iがN+1以上のとき(ステップS220、Yes)、各カムパターン情報51の結合を終了する。
When i is smaller than N + 1 (No at Step S220), the position
ここで、算出した各分解能R(i),各ストローク量S(i)を用いたカムパターン(カムパターン情報51)の結合処理の一例を概念的に説明する。図8は、カムパターンの結合処理の一例を説明するための図であり、複合カムパターンの生成処理(カムパターンの結合処理)を概念的に示している。ここでは、カムパターンの結合処理の一例として、カム形状データテーブルX1とストローク量設定値Y1に対応するカム、カム形状データテーブルX2とストローク量設定値Y2に対応するカム、カム形状データテーブルX3とストローク量設定値Y3に対応するカムの3つのカムを結合する場合について説明する。 Here, an example of a cam pattern (cam pattern information 51) combining process using each calculated resolution R (i) and each stroke amount S (i) will be conceptually described. FIG. 8 is a diagram for explaining an example of cam pattern combining processing, and conceptually shows composite cam pattern generation processing (cam pattern combining processing). Here, as an example of cam pattern combination processing, a cam corresponding to the cam shape data table X1 and the stroke amount setting value Y1, a cam corresponding to the cam shape data table X2 and the stroke amount setting value Y2, and a cam shape data table X3 A case where three cams corresponding to the stroke amount setting value Y3 are combined will be described.
なお、ここでのカム形状データテーブルX1〜X3が図3,4に示したカム形状データテーブル50Aやカム形状データテーブル50Bに対応する。カム形状データテーブルX1〜X3は、カム形状データテーブル記憶部11が記憶し、ストローク量設定値Y1〜Y3はストローク量記憶部12が記憶している。
The cam shape data tables X1 to X3 here correspond to the cam shape data table 50A and the cam shape data table 50B shown in FIGS. The cam shape data tables X1 to X3 are stored in the cam shape data table storage unit 11, and the stroke amount setting values Y1 to Y3 are stored in the stroke
位置指令作成部13は、カム形状データテーブルX1とストローク量設定値Y1を用いて、カムパターンZ1を作成する。また、位置指令作成部13は、カム形状データテーブルX2とストローク量設定値Y2を用いて、カムパターンZ2を作成する。また、位置指令作成部13は、カム形状データテーブルX3とストローク量設定値Y3を用いて、カムパターンZ3を作成する。ここでのカムパターンZ1〜Z3が、図5に示したカムパターン情報51に対応する。
The position
つぎに、位置指令作成部13は、カムパターンZ1〜Z3、カム結合情報(カム結合情報52)を結合(連結)して、複合カムパターンCを作成する。ここでの複合カムパターンCが後述の複合カムパターン81に対応する。なお、ここでは3個のカムパターンを結合する場合について説明したが、2個または4個以上のカムパターンを結合することとしてもよい。
Next, the position
つぎに、位置指令作成部13は、カムの結合部分についてストローク量の変化量の連続性がなかった場合に、移動平均法を用いてスムージング処理を実施する。位置指令作成部13は、まずカウンタ値iを1で初期化し(ステップS230)、スムージング領域定数tsを、スムージング領域定数記憶部17から取得する(ステップS240)。
Next, when there is no continuity of the change amount of the stroke amount at the cam coupling portion, the position
位置指令作成部13は、カムデータの結合点の前後のスムージング区間においてストローク位置の変化量を平均化することでスムージング処理後のストローク値(ポイント)Tを算出する(ステップS250)。
The
具体的には、カムデータの結合点R(i)±tsの間(結合部分を含む所定領域)の分解能jにおいて、T=(S(j+ts)−S(j−ts−1))/(2ts+1)+S(j−1)を計算し、ストローク値Tを算出する。 Specifically, T = (S (j + ts) −S (j−ts−1)) / () at a resolution j between the coupling points R (i) ± ts of cam data (a predetermined region including the coupling portion). 2ts + 1) + S (j−1) is calculated, and the stroke value T is calculated.
位置指令作成部13は、カムデータの結合点R(i)±tsの間の分解能jにおいて、スムージング処理後のストローク値Tを複合カムパターン代入し(S(j)=T))、カムパターンを更新する(ステップS260)。
The position
位置指令作成部13は、カウンタ値iを1だけインクリメント(i=i+1)する(ステップS270)。位置指令作成部13は、iがNより小さいか否か(i≧N)を判断することによって、結合する個数分(N)のカムに対し、スムージング処理が完了したか否かを判断する(ステップS280)。
The
位置指令作成部13は、iがNより小さいとき(ステップS280、No)、ステップS240の処理に戻り、ステップS240〜S280の処理を繰り返す。一方、位置指令作成部13は、iがN以上のとき(ステップS280、Yes)、各カムパターンのスムージング処理を終了する。
When i is smaller than N (step S280, No), the position
ここでカムパターンの結合処理(複合カムパターンの生成処理)を具体的に説明する。図9は、カムパターンの結合処理の具体例を説明するための図である。ここでは、カムパターンの結合処理の一例として、カム形状データテーブル61に対応するカム、カム形状データテーブル62に対応するカム、カム形状データテーブル63に対応するカムの3つのカムを結合する場合について説明する。なお、ここでのカム形状データテーブル61〜63が図3や図4に示したカム形状データテーブル50Aやカム形状データテーブル50Bに対応する。 Here, the cam pattern combination processing (composite cam pattern generation processing) will be described in detail. FIG. 9 is a diagram for explaining a specific example of cam pattern combining processing. Here, as an example of the cam pattern combining process, a case where three cams are combined, that is, a cam corresponding to the cam shape data table 61, a cam corresponding to the cam shape data table 62, and a cam corresponding to the cam shape data table 63. explain. The cam shape data tables 61 to 63 here correspond to the cam shape data table 50A and the cam shape data table 50B shown in FIG. 3 and FIG.
カム形状データテーブル61は、カム形状データテーブル番号「1」のデータテーブルであり、ストローク量設定値「10」である。また、カム形状データテーブル62は、カム形状データテーブル番号「4」のデータテーブルであり、ストローク量設定値「−15」である。また、カム形状データテーブル63は、カム形状データテーブル番号「15」のデータテーブルであり、ストローク量設定値「30」である。 The cam shape data table 61 is a data table of the cam shape data table number “1”, and has a stroke amount setting value “10”. The cam shape data table 62 is a data table of the cam shape data table number “4” and has a stroke amount setting value “−15”. The cam shape data table 63 is a data table of the cam shape data table number “15” and has a stroke amount setting value “30”.
カム形状データテーブル61は、カム分解能「131072」であり、カムの角度が0°と360°の時にストローク比「0」、カムの角度が90°と180°の時にストローク比「1」である。 The cam shape data table 61 has a cam resolution “131072”, a stroke ratio “0” when the cam angle is 0 ° and 360 °, and a stroke ratio “1” when the cam angle is 90 ° and 180 °. .
また、カム形状データテーブル62は、カム分解能「81920」であり、カムの角度が0°の時にストローク比「0」、カムの角度が120°と360°の時にストローク比「1」である。 The cam shape data table 62 has a cam resolution “81920”, a stroke ratio “0” when the cam angle is 0 °, and a stroke ratio “1” when the cam angles are 120 ° and 360 °.
また、カム形状データテーブル63は、カム分解能「196608」であり、カムの角度が0°の時にストローク比「0」、カムの角度が90°の時にストローク比「0.75」、カムの角度が360°の時にストローク比「1」である。 The cam shape data table 63 has a cam resolution of “196608”, a stroke ratio of “0” when the cam angle is 0 °, a stroke ratio of “0.75” when the cam angle is 90 °, and a cam angle. When the angle is 360 °, the stroke ratio is “1”.
位置決め制御装置1が図7で説明したステップS100〜S180の処理を実行することによって、カムパターン71〜73を得ることができる。カムパターン71〜73は、それぞれカム形状データテーブル61〜63に基づいて作成されるカムパターンである。なお、ここでのカムパターン71〜73は、図5に示したカムパターン情報51に対応する。
The
位置決め制御装置1が、得られたカムパターン71〜73に対して、図7のステップS190〜S280の処理を実行することによって、結合後の複合カムパターン81を得ることができる。このとき、位置決め制御装置1は、カム結合情報52を用いて結合後の複合カムパターン81を得る。
The
この後、電子カム制御部10は、基準パルス発生部2が発生する基準パルス、作成した結合後の複合カムパターン81を用いて位置指令情報を作成し、作成した位置指令情報を駆動制御部3に送信する。駆動制御部3は、電子カム制御部10からの位置指令情報に基づいて、X−Yテーブル91やパンチ軸92の位置を制御し、パンチ機90に被加工物を加工させる。
Thereafter, the electronic
このように、複合カムに対する各カムのカム角度を算出しているので、複合カムパターン81を用いて複合カムが1つのカム機構として動作するよう、基準パルス数に基づいた位置指令を行なうことが可能となる。
Thus, since the cam angle of each cam with respect to the composite cam is calculated, the
なお、実施の形態1では、各カム形状データテーブル61〜63をカムパターンの最終点のストロークデータである下死点または上死点で結合することとしたが、下死点または上死点以外のポイントで結合することとしてもよい。この場合、位置指令作成部13は、各カムのカム形状データテーブル61〜63に対し、結合ポイントとなるカム角度、このカム角度に対応するカム分解能、ストローク量を算出し、算出した情報を用いてカムパターン情報51を作成しておく。そして、作成した複数のカムパターン情報51やカム結合情報52を用いて複合カムパターンを作成する。このとき、算出した結合ポイントとなるカム角度、このカム角度に対応するカム分解能を用いて、複合カムに対する各カムのカム角度等を設定する。
In the first embodiment, each of the cam shape data tables 61 to 63 is combined at the bottom dead center or the top dead center which is the stroke data of the final point of the cam pattern, but other than the bottom dead center or the top dead center. It is good also as combining at the point of. In this case, the position
このように実施の形態1によれば、複数のカム(カム機構)が1つのカム機構として動作するよう複数のカム形状データテーブル50(カムパターン情報51)を結合(連結)して複合カムパターン81を作成するので、複数のカム形状データテーブルを結合させてカム動作を制御することができ、従来実現できなかったカムテーブルによって複雑なカム動作を容易に行なわせることが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, a plurality of cam shape data tables 50 (cam pattern information 51) are coupled (connected) so that a plurality of cams (cam mechanisms) operate as one cam mechanism. Since 81 is created, the cam operation can be controlled by combining a plurality of cam shape data tables, and a complicated cam operation can be easily performed by a cam table that could not be realized conventionally.
また、カム形状データテーブル50同士を、カムパターン情報51の最終点のストロークデータである下死点または上死点以外のポイントで結合することができるので、従来実現できなかったカムテーブルによって複雑なカム動作を容易に行なわせることが可能となる。
Further, since the cam shape data tables 50 can be joined at points other than the bottom dead center or the top dead center, which is the stroke data of the final point of the
また、カムパーターン情報間の結合部分でカムのストローク量の変化量に連続性がない場合には、結合部分を含む所定領域にスムージング処理を行って複合カムパターンを作成するので、カムパーターン情報間の結合部分でカムのストローク量の変化量に連続性がない場合であっても、カムのストローク量に連続性を有した複合カムパターンを作成することが可能となる。 In addition, when there is no continuity in the amount of change in the cam stroke amount at the joint part between the cam pattern information, a smoothing process is performed on a predetermined area including the joint part to create a composite cam pattern. Even when there is no continuity in the amount of change in the cam stroke amount at the joint portion, it is possible to create a composite cam pattern having continuity in the cam stroke amount.
実施の形態2.
実施の形態2では、カム結合情報52の一部(例えば結合に用いるカムテーブル番号など)やストローク量設定値を変更して、実施の形態1で作成した複合カムパターンを変更する。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, the composite cam pattern created in the first embodiment is changed by changing a part of the cam combination information 52 (for example, the cam table number used for the combination) and the stroke amount setting value.
すなわち、位置決め制御装置1は、実施の形態1と同様にカム形状データテーブル50、このカム形状データテーブル50に対応するストローク量設定値を用いて、それぞれのカムに応じたカムパターン(カムパターン情報51)を作成する。そして、複合カム全体のカム分解能が各カムパターンの分解能の総和となり、複合カム全体のストローク量が各カムパターンのストローク量の総和となるよう、複合カムパターンを作成する。
That is, the
位置決め制御装置1の使用者によって、複合カムパターンを変更する情報が位置決め制御装置1に入力されると、位置指令作成部13は、複合カムパターンの変更として分解能や最終ストローク位置に変更があるか否かを判断する。
When information for changing the composite cam pattern is input to the
複合カムパターンの変更として分解能および最終ストローク位置に変更がない場合、位置指令作成部13は、スムージング処理(図7に示したステップS230〜S280の処理)を実行することによって、複合カムパターンの変更を行なう。
When the resolution and the final stroke position are not changed as a change of the composite cam pattern, the
一方、複合カムパターンの変更として分解能または最終ストローク位置に変更がある場合、位置指令作成部13は、変更のあったポイントに対して図7に示したステップS100〜S280の処理を実行し、複合カムパターンの変更を行なう。
On the other hand, when the resolution or the final stroke position is changed as a change of the composite cam pattern, the position
カムパターン(複合カムパターン)の変更として、例えば図1に示すパンチ機90のY軸方向の速度を変更する場合について説明する。図10は、変更前のカムパターンを示す図であり、図11は変更後のカムパターンを示す図である。
As a change of the cam pattern (composite cam pattern), for example, a case of changing the speed in the Y-axis direction of the punching
図10に示すカムパターンP1に対して、図11に示すカムパターンP2ではY軸方向の速度が変更されている。このような場合であっても、カムパターンの変更として最終ストローク位置に変更がないので、位置指令作成部13はスムージング処理(図7に示したステップS230〜S280の処理)を実行することによって、カムパターンの変更を容易に行なうことが可能となる。
The speed in the Y-axis direction is changed in the cam pattern P2 shown in FIG. 11 with respect to the cam pattern P1 shown in FIG. Even in such a case, since the final stroke position is not changed as the cam pattern is changed, the position
なお、新たなカム形状データテーブルを追加する場合には、カム形状データテーブル記憶部11に新たなカム形状データテーブルを記憶させ、位置指令作成部13に新たなカム形状データテーブルに対応するカムパターン情報を作成させる。そして、必要に応じて新たなカムパターン情報を用い、複合カムパターンを作成する。
When a new cam shape data table is added, a new cam shape data table is stored in the cam shape data table storage unit 11, and a cam pattern corresponding to the new cam shape data table is stored in the position
このように実施の形態2によれば、カムパターンの変更として分解能および最終ストローク位置に変更がない場合はスムージング処理を実行することによって、カムパターンの変更を行なうことができ、カムパターンの変更として分解能または最終ストローク位置に変更がある場合は変更のあったポイントに対してカムパターンの変更を行なえばよいので、カムパターンの変更を容易に行なうことが可能となる。 As described above, according to the second embodiment, when the resolution and the final stroke position are not changed as the cam pattern, the cam pattern can be changed by executing the smoothing process. If the resolution or the final stroke position is changed, the cam pattern may be changed at the changed point, so that the cam pattern can be easily changed.
また、複合カムパターン81の一部を変更する場合であっても、変更するカム形状データテーブル記憶部11に対して、ユーザプログラムによってカム形状データテーブルそのものを設定(変更)する必要がなく、カムの形状データの計算・データ格納をユーザプログラムによって実行する必要がなくなる。したがって、簡易なユーザプログラムによって容易にカムパターンの変更を行なうことが可能となる。
Even when a part of the
以上のように、本発明にかかる位置決め制御装置は、カム機構の動作制御に適している。 As described above, the positioning control device according to the present invention is suitable for the operation control of the cam mechanism.
1 位置決め制御装置
2 基準パルス発生部
3 駆動制御部
10 電子カム制御部
11 カム形状データテーブル記憶部
12 ストローク量記憶部
13 位置指令作成部
14 カムパターン情報記憶部
15 カム結合情報記憶部
16 複合カム情報記憶部
17 スムージング領域定数記憶部
50A,50B,61〜63 カム形状データテーブル
51 カムパターン情報
52 カム結合情報
71〜73 カムパターン
81 複合カムパターン
90 パンチ機
91 X−Yテーブル
92 パンチ軸
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記各カム機構のカム角度とカムストローク比との関係に関する情報をカム情報としてカム機構毎に記憶する記憶部と、
複数の前記カム情報を、1つのカム機構として動作するよう、結合するカム機構のカム情報毎にカム角度およびカムストローク位置を結合カム情報として作成するとともに、前記カム機構を駆動制御する制御指示情報を前記結合カム情報および外部入力される所定の基準パルスのパルス数に基づいて作成する指示情報作成部と、
を備え、
前記指示情報作成部は、結合する各カム情報内の基準パルスのパルス数の総和を前記結合カム情報のカム機構の1サイクルの動作に要する基準パルスのパルス数に設定し、
前記指示情報作成部が作成する制御指示情報に基づいて前記カム機構を駆動制御することを特徴とする位置決め制御装置。 In a positioning control device that controls the positioning of a controlled object by driving and controlling a plurality of cam mechanisms,
A storage unit that stores information on the relationship between the cam angle of each cam mechanism and the cam stroke ratio as cam information for each cam mechanism;
Control instruction information for creating a cam angle and a cam stroke position as coupled cam information for each cam information of the cam mechanisms to be coupled so as to operate the plurality of cam information as one cam mechanism, and for controlling driving of the cam mechanism An instruction information creating unit that creates the combined cam information and the number of predetermined reference pulses input from the outside;
With
The instruction information creating unit sets the sum of the number of reference pulses in each cam information to be combined to the number of reference pulses required for one cycle operation of the cam mechanism of the combined cam information,
A positioning control device that controls driving of the cam mechanism based on control instruction information created by the instruction information creating unit.
前記指示情報作成部は、前記カム機構毎に設定されるカムのストローク量および前記カム情報に基づいて、前記基準パルスのパルス数に応じた前記カム機構毎のカムのストローク位置を算出し、当該ストローク位置を用いて前記結合カム情報を作成することを特徴とする請求項1に記載の位置決め制御装置。 Each cam information includes information on the number of reference pulses required for one cycle operation of the cam mechanism corresponding to the cam information,
The instruction information creation unit calculates a cam stroke position for each cam mechanism according to the number of pulses of the reference pulse based on the cam stroke amount and the cam information set for each cam mechanism, The positioning control device according to claim 1, wherein the coupling cam information is created using a stroke position.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006164857A JP4584191B2 (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Positioning control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006164857A JP4584191B2 (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Positioning control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007334576A JP2007334576A (en) | 2007-12-27 |
JP4584191B2 true JP4584191B2 (en) | 2010-11-17 |
Family
ID=38934010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006164857A Active JP4584191B2 (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Positioning control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4584191B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5119911B2 (en) | 2007-12-26 | 2013-01-16 | トヨタ紡織株式会社 | Vehicle seat |
JP5121578B2 (en) * | 2008-05-29 | 2013-01-16 | 三菱電機株式会社 | Electronic cam control device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08339218A (en) * | 1995-06-09 | 1996-12-24 | Yokogawa Electric Corp | Motor positioning control system |
JP3220588B2 (en) * | 1994-01-28 | 2001-10-22 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | Positioning device |
WO2002091090A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-14 | Citizen Watch Co., Ltd. | Automatic lathe, and method for controlling the same and device for controlling the same |
-
2006
- 2006-06-14 JP JP2006164857A patent/JP4584191B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3220588B2 (en) * | 1994-01-28 | 2001-10-22 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | Positioning device |
JPH08339218A (en) * | 1995-06-09 | 1996-12-24 | Yokogawa Electric Corp | Motor positioning control system |
WO2002091090A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-14 | Citizen Watch Co., Ltd. | Automatic lathe, and method for controlling the same and device for controlling the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007334576A (en) | 2007-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9170580B2 (en) | Determining trajectories of redundant actuators jointly tracking reference trajectory | |
JP5784263B1 (en) | Simulation system, programmable controller, simulation device, engineering tool | |
CN107263484A (en) | The method for planning track of robotic joint space point-to-point motion | |
WO2012114435A1 (en) | Electric motor control system and communication method | |
EP1213634B1 (en) | Numerically controlled method | |
CN102662350A (en) | Track teaching and planning method of master-slave mode multi-robot cooperative system | |
TWI493304B (en) | Synchronization control device | |
JP5312670B2 (en) | Command generator | |
JP6705971B2 (en) | Control system, controller and control method | |
JP4584191B2 (en) | Positioning control device | |
JP6173628B1 (en) | Method for controlling shape measuring apparatus | |
KR100729403B1 (en) | Programmable controller | |
JP4436809B2 (en) | Laser processing system | |
CN111331577B (en) | Robot control device and control method | |
US12085918B2 (en) | Synchronous control device, synchronous control system, synchronous control method, and simulation device | |
KR100586994B1 (en) | Robot control device and its control method | |
JP5173522B2 (en) | Electronic cam control device | |
JP4542862B2 (en) | Drive command generation device for work transfer device | |
JP6289761B1 (en) | Machining simulation display device and machining simulation display method | |
JP4494280B2 (en) | Electronic cam control device | |
JP2020057088A (en) | Numerical control device | |
JP2007316862A (en) | Servo driver and servo system with multiple axes | |
JP4958630B2 (en) | Arc welding welding method and welding robot control device | |
JP2007536659A (en) | Method and apparatus for simulation of automated systems | |
JP2007011680A (en) | Cycle time simulation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100223 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100422 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100831 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100901 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4584191 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130910 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |