JP3157474B2 - カム設計処理装置及び方法 - Google Patents
カム設計処理装置及び方法Info
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Description
用自動機械等に広く利用されるカム装置の設計処理装置
に関する。
郭形状を有するカムと、ローラ等の簡単な接触子を有す
る従動節とを直接接触させ、カムを原動節として従動節
に所要の周期運動を得るための機構である。カム装置を
利用して所望の動作を行なわせるためには、カムの輪郭
形状、ローラ径等の各種パラメータを決定し、そのパラ
メータに基づきカム装置を製作する必要がある。従動節
の動作が複雑である場合、上記パラメータはかなり複雑
になり、設計者自らが計算により求めるのは大変面倒な
作業である。このため、従来よりパーソナルコンピュー
タ(以下「パソコン」という)を利用したカム設計処理
装置により、目的とするカム線図を与えて出力としてカ
ム装置の各種パラメータを得たり、各種パラメータを定
めたカム装置の動作のシミュレーションを行なったりす
ることが行なわれていた。
計処理装置では、まず始めに設計者がカム装置の主たる
部分の寸法等を数値入力すると、その寸法に応じたカム
装置の機構図がディスプレイの画面上に表示される。し
かしながら、設計者が寸法等を数値入力する際にカム装
置全体の概観を直感的に把握することが困難であるた
め、数値入力のミスを生じ易い。特に、カム設計処理装
置の操作をカム装置の設計者以外の者が行なう場合に
は、入力した時点では数値の誤りに気が付かず、その誤
った寸法に応じた歪んだ機構図が画面上に表示されたと
きに初めてミスに気が付くことが多い。
成されたものであり、その目的とするところは、操作者
による入力ミス等を防止し設計効率を向上することがで
きるカム設計処理装置を提供することにある。
に成された第1の発明は、カム装置の構成を示す機構図
及び動作を示すカム線図を与え、これらを基にカム形状
等のパラメータを算出するカム設計処理装置において、 a)予め定めた標準的なカム装置の構成に対応した図形情
報を記憶しておく記憶手段と、 b)各種図形や文字情報を表示する表示手段と、 c)前記記憶手段から読み出した図形情報に基づく基本機
構図を前記表示手段の画面に描出する図形描出手段と、 d)該基本機構図中の特定箇所を選択して指定し、該特定
箇所を画面上の任意の位置に移動すべく操作される操作
手段と、 e)該操作手段の操作に応じて前記表示手段に表示してい
る基本機構図を変形させ、操作が終了したとき変形した
機構図に対応した図形情報を確定する図形処理手段と、
を備えることを特徴としている。
記図形描出手段は、前記表示手段に表示した基本機構図
に特定箇所を指示するポインタを重畳して表示する構成
とすることが好ましい。
の所定箇所の寸法等を数値入力するための数値入力手段
と、該数値入力手段により入力設定された数値を前記表
示手段に表示している機構図の所定位置にそれぞれ表示
する数値表示手段と、入力設定された数値に基づき該機
構図の形状を修正して表示する図形修正手段とを備える
構成とすることができる。
処理手段において確定した図形情報に基づいてカム装置
の所定箇所の寸法等の数値を算出する算出手段を備え、
前記数値入力手段は該算出手段により算出された数値を
表示し該数値を修正することにより数値入力する構成と
することができる。
第2の発明は、カム装置の構成を示す機構図及び動作を
示すカム線図を与え、これらを基にカム形状等のパラメ
ータを算出するカム設計処理方法において、予め定めた
標準的なカム装置の構成に対応した図形情報を記憶手段
から読み出して、該図形情報に基づく基本機構図を表示
手段の画面に描出し、操作手段により基本機構図中の特
定箇所が選択され、該特定箇所を画面上の任意の位置に
移動すべく操作がされると、該操作に応じて前記表示手
段に表示している基本機構図を変形させ、操作が終了し
たとき変形した機構図に対応した図形情報を確定する、
ことを特徴としている。
示手段に表示した基本機構図に特定箇所を指示するポイ
ンタを重畳して表示することが好ましい。
置の所定箇所の寸法等を数値入力し、該数値を前記表示
手段に表示している機構図の所定位置にそれぞれ表示す
ると共に、入力設定された数値に基づき該機構図の形状
を修正して表示するようにすることができる。
た図形情報に基づいてカム装置の所定箇所の寸法等の数
値を算出し、算出された数値を表示し該数値を修正する
ことによりカム装置の所定箇所の寸法等の数値入力を行
なうようにすることができる。
び方法では、予め典型的なカム型式に応じた機構図に対
応する図形情報を記憶手段に記憶しておく。設計が開始
され操作者の適宜の指示により所望のカム型式が選択さ
れると、図形描出手段は記憶手段から対応する図形情報
を読み出して基本機構図を構成し、表示手段の画面上に
表示する。操作者は表示されたこの図形を見て、カム装
置の各部品の基本的な配置を確認しつつ操作手段(例え
ばマウス)を操作し、基本構成図中の特定箇所を指示す
る。特定箇所とは、例えばカムの回転軸、複数の従動節
の連結部等であって、カム装置の構成を決定し得る部位
である。図形処理手段は操作手段により指示された特定
箇所を選択して移動可能に能動化し、操作手段の移動方
向及び移動量に応じて該特定箇所の画面上での位置を決
定して該位置に特定箇所を移動する。また、これと共
に、移動された特定箇所に関連している機構図中の構成
要素(例えば特定箇所がカム軸であるときにはカム輪郭
やカムに接触しているローラ等)の図形を変形して表示
させる。これにより、表示手段に表示されているカム装
置の構図は操作者の所望の形状となる。
は上記特定箇所のみであるため、表示手段に表示された
機構図上で特定箇所を指示するポインタを重畳して表示
するようにしておけば、操作者が特定箇所を容易に認識
することができ、作業効率が向上する。
カム装置の各部品の正確な寸法に適合した機構図を作成
することは大変面倒である。そこで、上記カム設計処理
装置では、操作者は予め作成した概略機構図を見ながら
数値入力手段によりカム装置寸法等の数値を入力する。
これに応じて、数値表示手段は入力設定された数値を機
構図の所定位置にそれぞれ表示する。更に、図形修正手
段は入力設定された数値に基づき機構図の各部品の配置
をずれを修正し、寸法に沿った機構図を表示する。これ
により、操作者は概略構成を示す図形を見ながら数値を
入力設定することができるので、入力ミスがなくなり作
業効率が向上する。
いてカム構成の寸法や座標を算出し、算出した数値を表
示手段の画面上に表示する。操作者はこの表示を見なが
ら数値を修正することにより寸法や座標の数値を入力す
る。これにより、始めに表示される数値が正確でなくと
も目安となるので、例えば正負符号の誤りや数値の桁の
誤り等の大きな入力ミスを防止することができる。
施例を図面を参照して説明する。図1はこのカム設計処
置装置の全体構成図である。本装置は、パソコンを基本
としており、パソコン本体10、操作部20、ディスプ
レイ30、プリンタ31、紙テープパンチャ32、フロ
ッピーディスク装置(FDD)33等から構成されてい
る。パソコン本体10はCPU11、RAM12、ハー
ドディスク装置(HDD)13、入力インタフェース
(IF)部14、表示制御部15、出力インタフェース
(IF)部16、FDD制御部17等から構成されてお
り、また操作部20は標準的なキーボード21及びマウ
ス22から成る。パソコン本体10内部のHDD13に
は本装置の機能を実現するための制御プログラムがイン
ストールされ、この制御プログラムを実行することによ
り後述の各処理動作が実行される。
ム装置の設計処理手順を示すフローチャートである。図
2に従い設計処理手順の概略を説明する。まず、操作者
はカム種類等の条件を選択する(ステップS1)。これ
によりディスプレイ30の画面には選択されたカム装置
の基本機構図が表示される。操作者は後述のようにマウ
ス22を操作することにより基本機構図を修正し、所望
形状の機構図を作成する(ステップS2)。その後、作
成した機構図に対応するカム装置の各構成要素の寸法を
キーボード21から数値入力し、カム装置の各部位の寸
法を決定する(ステップS3)。続いて、機構図と共に
ディスプレイ30の画面に表示されているカム線図上
で、マウス22を操作することによりカム装置の運動を
示す基礎曲線を描く(ステップS4)。機構図及びカム
線図の完成によりカム設計は終了する。
れた機構図及びカム線図を基にカムの輪郭形状等の計算
が実行される(ステップS5)。そして、ディスプレイ
30の画面上の機構図にそのカム輪郭が図形として表示
されると共に、カムの回転角に対するローラ中心軌跡、
曲率半径等の計算結果が表示される。この際、必要に応
じてカム回転に対する従動節の動きをシミュレーション
して表示することもできる。次いで、このように設計さ
れたカムを作成するためのNC加工用のデータが作成さ
れ(ステップS6)、このデータがFDD33によりフ
ロッピーディスクに書き込まれたり、紙テープパンチャ
32により紙テープに記録される。
である、上記ステップS1〜S3における処理内容を図
3〜図10を参照して詳述する。操作者が本装置の電源
を投入し制御プログラムの起動を指示すると、CPU1
1は所定の起動処理を実行する。これにより、ディスプ
レイ30には「カム種類」「寸法」「タイミング計算」
「計算結果」のいずれかを選択可能なメニューバーを含
むメニュー画面が表示される。
を操作し「カム種類」をクリックすると、CPU11は
カム種類の入力設定であると判断し、図3のようなカム
種類入力ダイアログをディスプレイ30の画面上の一部
に表示する。このカム種類入力ダイアログでは、カム形
式、カム種別及び回転方向の選択が各1種類ずつ受付け
可能となっている。
種別として2次元外カム、回転方向として反時計回りを
選択するものとする。操作者がそれぞれの選択肢をマウ
ス22のクリック操作により選択した後に「OK」ボッ
クスをクリックすると、CPU11は選択されたカムの
基本機構図のデータをHDD13中の制御プログラムか
ら読み出して、RAM12に一旦記憶すると共に表示制
御部15へと送り、ディスプレイ30の画面に表示す
る。これにより、ディスプレイ30の画面ではカム種類
入力ダイアログが消えて、図4に示すように機構図40
及びカム線図41が表示される。
基本機構図では、円形状のカム50、円形状のカムフォ
ロア51、2本のレバー52、53、2本のレバー5
2、53を連結するレバー連結部(回り対隅の回転中
心)54、スライダ55、スライダ55に固定されレバ
ー53を受けるガイド56の各部品が簡略化した図形と
して表示されている。なお、機構図40中のA〜Iの英
文字の表示は、このカム装置として定めるべき寸法及び
座標を仮に示したものであって、その内容は後述する。
法」をクリックすると、CPU11は寸法の入力設定で
あると判断し、図4に示す画面の一部に図5のような形
状設定ダイアログを重畳して表示する。操作者がこの寸
法入力ダイアログ上で「形状設定」ボックスをクリック
すると、CPU11は表示制御部15に指示信号を与
え、表示している機構図40の各線をそれまでの青色か
ら緑色に変更すると共に、機構図40中の所定位置に移
動可能部位を指示する矢印形状のポインタを表示させ
る。このポインタの位置はカムの種類に応じて予め定め
られている。サイン型2次元外カムの場合、図6に示す
ように、カムフォロア51の回転軸、レバー連結部5
4、ガイド56、及びスライダ55の終縁端の4箇所に
ポインタ42が表示される。
される機構図40中の所望の移動可能部位の近傍にマウ
ス22の操作のための指示マーカを置き、マウス22の
左ボタンを押すと、入力IF部14より制御信号を受け
たCPU11は選択された移動可能部位を調べてその部
位を能動化する。能動化された部位は、マウス22の左
ボタンが押された状態においてマウス22の上下及び左
右方向への移動操作に応じて画面上の任意の位置に移動
が可能となる。操作者がマウス22の左ボタンを押した
ままマウス22の移動操作を行なうと、CPU11はマ
ウス22の移動方向及び移動量に応じた移動先の位置座
標を計算する。そして、その移動可能部位を移動先の位
置座標に移動すると共に、その部位に関連している部品
の形状を変形させて機構図を描き直す。操作者が画面上
で所望の位置まで選択した部位を移動させた後にマウス
22の左ボタンを解除すると、CPU11はその移動可
能部位の能動化を解除する。このため、その移動可能部
位の位置は定められ、関連する部品の形状も決まる。こ
のようにして、複数の各移動可能部位を適宜移動させ
て、図7のような所望の形状の機構図40を作成する。
法」を再度クリックし寸法入力ダイアログを表示させ、
その中の「寸法一括入力」ボックスをクリックすると、
CPU11は寸法一括入力であると判断し、図8に示す
ような寸法一括入力ダイアログを画面の一部に表示す
る。このとき、寸法一括入力ダイアログは機構図40全
体の視認の障害とならない位置に表示される。寸法一括
入力ダイアログ中に記載されているA〜Iの各英文字は
先に説明した機構図40中の英文字に対応した座標又は
寸法を示している。操作者は、機構図40を見て座標又
は寸法を入力すべき各位置を確認しながらキーボード2
1を操作し、各数値を入力する。そして、全ての数値入
力が終了したならば、マウス22を操作し「OK」ボッ
クスをクリックするか又はキーボード21の「ENTE
R」キーを押す。CPU11はこの操作を受けて入力さ
れた数値を確定し、図9に示すように、機構図40中の
英文字に代わって確定した数値に基づく座標及び寸法を
機構図40の所定位置に表示する。
(ポインタ42自体の表示は消えている)の位置が確定
した数値に基づく本来の位置からずれているときには、
CPU11は、その移動可能部位及びそれに接続されて
いる部品を移動・変形した修正機構図を作成し、画面に
表示している機構図を修正機構図に書き換える。したが
って、寸法一括入力ダイアログを用いて入力された数値
に大きな誤りがある場合には、表示される修正機構図が
大きく歪んだ形状となるので、操作者はその誤りにすぐ
に気が付く。
数値に誤りがある等、その数値を修正する必要がある場
合には、操作者はメニューバー中の「寸法」を再度クリ
ックし寸法入力ダイアログを表示させ、その中の「寸法
個別入力」ボックスをクリックする。そして、マウス2
2を操作して機構図40中の所望の寸法又は座標の表示
をクリックすると、CPU11は選択された寸法又は座
標を認識し、その数値の表示色を緑色から赤色に変化さ
せる。また同時に、図10に示すように、選択された寸
法又は座標に対応する寸法個別入力ダイアログを画面の
一部に表示する。図10は、カムフォロア51回転軸の
座標の表示がクリックされたときに表示される寸法個別
入力ダイアログの一例である。操作者がキーボード21
を操作して寸法個別入力ダイアログ中の数値を修正した
後に「OK」ボックスをクリックすると、CPU11は
入力された数値を修正値として確定する。以上の処理動
作により、必要な寸法や座標が記載された機構図が完成
する。
表現するためのデータ構造について説明する。或る1つ
のカム機構図に対応するデータは、ひとまとまりのデー
タ(例えば1個のファイル)として管理及び保有され
る。そのデータは、機構クラス、要素クラス、寸法設定
クラス及びベクトルクラスに階層的に分解される。1つ
のカム機構は複数の所定の機械要素を組み合わせた構成
となっており、カム機構は機構クラスのデータにより規
定されている。機構クラスのデータは、カム形式番号、
カム種類、機械要素数及びその要素クラス、回転方向等
のデータを含む。
2次元外カムの場合、図11(b)に示すように、カム
50を含むカム部60と、カムフォロア51、2本のレ
バー52、53及びレバー連結部54を含む揺動部61
と、スライダ55及びガイド56を含む固定部62とい
う3個の機械要素から構成される。全ての形式のカム装
置が複数の機械要素の組み合わせにより表現されるよう
に、適当な機械要素が予め用意される。
データは、或るカム機構の機構クラスのデータに含まれ
る1つの機械要素を規定するものであり、機械要素の種
類、寸法設定情報の数とその寸法設定クラス、機械要素
の形状を決定する位置ベクトルの数とそのベクトルクラ
ス、速度や加速度等のデータを含む。また、要素クラス
の下層に位置する寸法設定クラスのデータは機械要素中
の1つの寸法を規定するものであり、入力寸法の種類、
寸法入力前の表示(英文字)、寸法設定値等のデータを
含む。更に、ベクトルクラスも要素クラスの下層に位置
するものであり、ベクトルクラスのデータは機械要素中
の所定箇所の位置を2次元ベクトルで表現したデータを
含む。
部61の機械要素では、図11(c)に示すように、レ
バー連結部54の座標(英文字表記E)、各レバー5
2、53の長さ(英文字表記C及びF)、2本のレバー
52、53の開き角度(英文字表記D)の4個の寸法設
定クラスのデータが存在する。また、図11(d)にお
いて矢印で示した、カムフォロア51の回転軸、レバー
連結部54の中心軸及びレバー53の自由可動端の3箇
所に対応したベクトルクラスのデータが存在する。ここ
でわかるように、ベクトルクラスのデータはディスプレ
イ30の画面に表示されるカム機構図中の移動可能部位
に対応している。
のようになっているので、例えば図8で示したような寸
法一括入力ダイアログを用いて寸法の数値入力を行ない
その数値を確定すると、CPU11は対応する機械要素
の寸法設定クラスのデータ中の数値を確定した数値に書
き換える。この寸法設定クラスのデータは単に寸法や座
標を数値データとして保有しておくだけであるので、こ
の数値が書き換えられただけでは表示は変更されない。
後に、CPU11はその数値に基づいて機構図中の移動
可能部位の位置ベクトルを計算する。そして、ベクトル
クラスのデータ中の位置ベクトルを算出した位置ベクト
ルに書き換える。これにより、ディスプレイ30の画面
上の表示されている機構図が修正される。
の趣旨の範囲で適宜修正や変更を行なえることは明らか
である
理装置及び方法によれば、操作者がカム装置の寸法や座
標を数値入力する以前に、選択したカム形式の基本機構
図を簡単なマウス操作により適宜変形させて所望の形状
の機構図を作成し、この機構図を見ながら各部の寸法や
座標を数値入力することができる。したがって、目的と
するカム装置の形状に近い機構図を見ながら寸法の数値
入力を行なうため、入力ミスが減少し設計効率が向上す
る。特に、カム装置の知識に精通しない者が操作を行な
う場合、寸法等の数値からカム装置の全体像を想像する
ことは殆ど不可能であるため、例えば数値が誤っていて
も気が付かずに入力してしまうことが多い。しかしなが
ら、本発明に係るカム設計処理装置及び方法では、機構
図を直接視認しながら数値入力するので、設計者でなく
とも数値の大きな誤りに容易に気付くことになる。
成図。
計の処理手順を示すフローチャート。
ム種類入力ダイアログの一例を示す模式図。
構図及びカム線図の一例を示す模式図。
法入力ダイアログの一例を示す模式図。
本機構図の一例を示す模式図。
修正機構図の一例を示す模式図。
法一括入力ダイアログの一例を示す模式図。
寸法入力後の機構図の一例を示す模式図。
寸法個別入力ダイアログの一例を示す模式図。
図の構成要素の一例を示す模式図。
Claims (8)
- 【請求項1】 カム装置の構成を示す機構図及び動作を
示すカム線図を与え、これらを基にカム形状等のパラメ
ータを算出するカム設計処理装置において、 a)予め定めた標準的なカム装置の構成に対応した図形情
報を記憶しておく記憶手段と、 b)各種図形や文字情報を表示する表示手段と、 c)前記記憶手段から読み出した図形情報に基づく基本機
構図を前記表示手段の画面に描出する図形描出手段と、 d)該基本機構図中の特定箇所を選択して指定し、該特定
箇所を画面上の任意の位置に移動すべく操作される操作
手段と、 e)該操作手段の操作に応じて前記表示手段に表示してい
る基本機構図を変形させ、操作が終了したとき変形した
機構図に対応した図形情報を確定する図形処理手段と、 を備えることを特徴とするカム設計処理装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のカム設計処理装置にお
いて、前記図形描出手段は、前記表示手段に表示した基
本機構図に特定箇所を指示するポインタを重畳して表示
することを特徴とするカム設計処理装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載のカム設計処理装置にお
いて、カム装置の所定箇所の寸法等を数値入力するため
の数値入力手段と、該数値入力手段により入力設定され
た数値を前記表示手段に表示している機構図の所定位置
にそれぞれ表示する数値表示手段と、入力設定された数
値に基づき該機構図の形状を修正して表示する図形修正
手段とを備えることを特徴とするカム設計処理装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載のカム設計処理装置にお
いて、前記図形処理手段において確定した図形情報に基
づいてカム装置の所定箇所の寸法等の数値を算出する算
出手段を備え、前記数値入力手段は該算出手段により算
出された数値を表示し該数値を修正することにより数値
入力することを特徴とするカム設計処理装置。 - 【請求項5】 カム装置の構成を示す機構図及び動作を
示すカム線図を与え、これらを基にカム形状等のパラメ
ータを算出するカム設計処理方法において、 予め定めた標準的なカム装置の構成に対応した図形情報
を記憶手段から読み出して、該図形情報に基づく基本機
構図を表示手段の画面に描出し、 操作手段により基本機構図中の特定箇所が選択され、該
特定箇所を画面上の任意の位置に移動すべく操作がされ
ると、該操作に応じて前記表示手段に表示している基本
機構図を変形させ、操作が終了したとき変形した機構図
に対応した図形情報を確定する、 ことを特徴とするカム設計処理方法。 - 【請求項6】 請求項5に記載のカム設計処理方法にお
いて、前記表示手段に表示した基本機構図に特定箇所を
指示するポインタを重畳して表示することを特徴とする
カム設計処理方法。 - 【請求項7】 請求項5に記載のカム設計処理方法にお
いて、カム装置の所定箇所の寸法等を数値入力し、該数
値を前記表示手段に表示している機構図の所定位置にそ
れぞれ表示すると共に、入力設定された数値に基づき該
機構図の形状を修正して表示することを特徴とするカム
設計処理方法。 - 【請求項8】 請求項7に記載のカム設計処理方法にお
いて、確定した図形情報に基づいてカム装置の所定箇所
の寸法等の数値を算出し、算出された数値を表示し該数
値を修正することによりカム装置の所定箇所の寸法等の
数値入力を行なうことを特徴とするカム設計処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35267496A JP3157474B2 (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | カム設計処理装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP35267496A JP3157474B2 (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | カム設計処理装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10171860A JPH10171860A (ja) | 1998-06-26 |
JP3157474B2 true JP3157474B2 (ja) | 2001-04-16 |
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ID=18425670
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JP (1) | JP3157474B2 (ja) |
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US6225433B1 (en) | 1997-10-13 | 2001-05-01 | Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. | Curable silicone composition and electronic components |
US6551676B1 (en) | 1998-09-04 | 2003-04-22 | Dow Corning Toray Silicone Company, Ltd. | Silicone-based adhesive sheet method for manufacturing same and semiconductor device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6844189B2 (ja) * | 2016-10-13 | 2021-03-17 | 富士通株式会社 | 設計案生成装置、設計案生成プログラム及びその方法 |
-
1996
- 1996-12-13 JP JP35267496A patent/JP3157474B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US6761947B2 (en) | 1998-09-04 | 2004-07-13 | Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. | Silicone-based adhesive sheet, method for manufacturing same, and semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10171860A (ja) | 1998-06-26 |
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