JPH0476608A

JPH0476608A - カム動作位置決めシステム

Info

Publication number: JPH0476608A
Application number: JP2403676A
Authority: JP
Inventors: Hideo Hatori; 羽鳥　秀夫; Tadakatsu Aida; 相田　忠勝; Michiya Muramoto; 村本　道也
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-12-19
Publication date: 1992-03-11
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JP2845350B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００月【産業上の利用分野】本発明は、カム動作位置決めシステムに関し、特に一定
サイクル毎に決められたパターンの位置決めを行う、あ
るいは主軸１回転に同期して決められたパターンの位置
決めを行うなどのカム動作を行う位置決めシステムに関
する。［０００２］

【従来の技術】

従来のカム動作位置決めでは、一般に図１２および図１
３に示すように、板カム４１などのカムを用いて機械的
に行っていた。あるいはまた、本出願人が提案した同期
位置決め装置のように、第１モータの主軸のエンコーダ
からのパルス周波数を電圧出力に変換してこの電圧出力
により第２モータを回転させ、その電圧出力の変換比率
を主軸の回転角度位置により変化させることにより、そ
の第２モータの速度を制御していた（特開昭６３−１６
７６９５号公報参照）。［０００３］また従来のカム動作位置決め装置へのカムパターンデー
タの入力は、同装置専用のローダを用いたキー操作によ
るカムパターンデータの１ポイント毎の入力を繰り返す
ことにより行なっていた。［０００４］

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上述のような従来の機械的カムでは、カ
ム調整を行うのにカムを削るなどの作業でカムの形状を
調整しなければならないという困難で煩わしい問題があ
った。また、ロッドの移動量の変更等の運転パターンの
変更には、カム自体を交換しなければならないという問
題もあった。［０００５］一方、従来の同期位置決め装置では、速度制御を行って
いるモータ等に外乱による位置ずれが発生した場合の補
正が出来ないという問題があった。［０００６］また従来の専用ローダを用いた上述のカムパターンデー
タ入力方法においてはカムパターンデータの入力がすべ
てキー操作なので手間がかかるという問題点があり、ま
た、カムパターンデータは数値のみで表現されているた
めにカムパターン全体のイメージがつかみずらく、デー
タの変更にも時間がかかるという問題点があり、さらに
カム設計図面や既存のカムプレートをそのまま入力デー
タとして利用できず、外部に設けられた製品モデル等を
測定する位置センサからのデータを直接カムデータとし
て入力することもできないというような問題もあった。［０００７］そこで、本発明の第１の目的は、上記の点に鑑みて、機
械的カムを不要にしてかつ設定されたカムパターンに対
して軌跡のずれを抑制して外乱に影響されない正確なカ
ム動作が得られるカム動作位置決めシステムを提供する
ことにある。［０００８］また、本発明の第２の目的は、カムパターンデータの作
成および入力操作が容易で迅速に行うことができ、また
カム設計図面等もカムパターンデータとして直接入力可
能なカム動作位置決めシステムを提供することにある。［０００９］

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本発明の第１の形態は、回
転速度および回転方向を可変にすることによりカム動作
を行うモータと、１サイクル時間Ｔの各時刻における該
モータの回転位置パターンをあらかじめ入力する入力手
段と、該入力手段から入力した該回転位置パターンを数
値データとして記憶する記憶手段と、前記モータの回転
位置を検出する検出手段と、前記記憶手段に記憶された
回転位置パターンのデータからサンプリング時間を経過
後の目標位置を予測演算する第１の演算手段と、前記検
出手段から得られる前記モータの現在位置と前屈第１の
演算手段で予測した前記目標位置との差分値から該目標
位置に該モータを移動させるだめの速度指令値を演算す
る第２の演算手段と、該第２の演算手段で演算された該
速度指令値を速度指令信号として前記モータに出力する
駆動信号出力手段とを具備したことを特徴とする。［００１０］また、本発明の第２の形態は、回転速度および回転方向
を可変にすることによりカム動作を行うモータと、前記
モータの回転位置を検出する第１の検出手段と主軸の回
転位置を検出する第２の検出手段と、該主軸１回転の各
角度における前記第１のモータの回転位置パターンをあ
らかじめ入力する入力手段と、該入力手段から入力した
該回転位置パターンを数値データとして記憶する記憶手
段と、前記第２の検出手段で検出された主軸の回転位置
と前記記憶手段に記憶された回転位置パターンのデータ
とからサンプリング時間を経過後の目標位置を予測演算
する第１の演算手段と、前記検出手段から得られる前記
モータの現在位置と前記第１の演算手段で予測した前記
目標位置との差分値から該目標位置に該モータを移動さ
せるための速度指令値を演算する第２の演算手段と、該
第２の演算手段で演算された該速度指令値を速度指令信
号として前記モータに出力する駆動信号出力手段とを具
備したことを特徴とする。

【００１月また、本発明の第３の形態は、１サイクル時間Ｔまたは
主軸１回転完了毎に前記モータの現在位置をプリセット
するプリセット手段を有し、該プリセット手段を用いて
カム動作を行いながら一方向への位置決めを行うことを
特徴とする。［００１２］また、本発明の第４の形態は、前記入力手段と前記記憶
手段との間にデータの伝送を行う通信手段を有すること
を特徴とする。［００１３］また、本発明の第５の形態は前記入力手段は外部装置で
あって、カムパターンを作成可能なグラフィックデザイ
ン機能を有するデータ処理部と、該カムパターンを図形
表示する表示部と、作成した該カムパターンを前記モー
タの回転位置パターンであるカムパターンデータに変換
するデータ変換部と、該カムパターンデ−タを前記通信
手段を介して送信する出力部と、を具備したことを特徴
とする。［００１４］また、本発明の第６の形態は前記入力手段はカムパター
ン作成に用いる対象を計測する外部計測部と、該外部計
測部で計測された計測データを前記通信手段を介して送
信する出力部とから成り、前記通信手段と前記記憶手段
との間に、受信した前記計測データを前記モータの回転
位置パターンの数値データに変換するデータ処置手段を
有することを特徴とする。［００１５］また、本発明の第７の形態は前記通信手段は前記記憶手
段に記憶されているカムパターンデータを前記入力手段
側に送信する機能を有し、前記入力手段は前記データ処
理部を用いて受信したカムパターンデータをカムパター
ンデータ画像に変換して前記表示手段に表示することを
特徴とする。［００１６］【作用】本発明では、カムパターンを数値データとして入力記憶
し、このカムパターンデータからサンプリング時間を経
過後の目標位置を逐次予測演算し、かつサンプリング時
間ｔの間にエンコーダのような位置センサから得た現在
位置との差分から目標位置に移動させるための速度指令
値を演算し、この速度指令値を制御対象のモータへ出力
するようにしたので、設定されたカムパターンに対して
の実際の動作での軌跡のずれを抑えて外乱に影響されな
い極めて正確なカム動作が得られる。また、本発明では
、カムパターンを数値データとして入力するので、カム
形状の修正加工やカムの交換取り付は等の困難で煩わし
い作業が不要になって、かつ機械系の構造（例えばカム
の取り付はスペース等）を考慮せずにカムパターンの変
更が容易に実施できる。［００１７］さらにまた、本発明によれば、操作者が汎用パーソナル
コンピュータ等の外部装置の表示画面上でグラフィック
デザイン機能を用いて図形を描画しながら作成したカム
パターンを基に、外部装置内で自動的に作成したカムパ
ターンデータを通信手段を介してカム動作位置決め装置
に入力することにより、ユーザのカム設計手順を従来と
同程度にとどめることができ、カムパターンデータの作
成、入力が容易で迅速となる。また、本発明によれば、
外部計測センサ等の外部装置からのデータを通信手段を
介してカム動作位置決め装置に送信することに、よりカ
ムパターンデータの例えば周期的な更新も容易に可能と
なり、５ｊＭ時最新のカムパターンでのカム動作位置決
め制御が可能となる。［００１８］また、本発明によれば、カム動作位置決め装置内に一旦
記憶したカムパターンデータを通信手段を介して外部装
置の表示画面上にカムパターンで表示させることにより
、カムパターンデータの修正、更新も簡単に迅速に行な
える。［００１９］

【実施例】

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。［００２０］（１）　第１の実施例図１は、本発明の一実施例のカム動作位置決め装置の回
路構成を示す。［００２１］本図において、１は演算制御手段としてのマイクロコン
ピュータであり、その内部にＣＰＵ（中央制御装置）１
１、図４に示すような制御プログラムをあらかじめ記憶
したＲＯＭ（リードオンリメモリ）１２、およびカムパ
ターンデータ等を記憶したりＣＰＵの作業領域としても
使用される記憶手段としてのＲＡＭ（ランダムアクセス
メモリ）１３を有する。２はデジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器で、マイクロコンピュータ１で設定された速
度指令値をアナログ信号（電圧）に変換する。３はＤ／
Ａ変換器２からのアナログ信号の信号状態に応じて回転
速度および回転方向を変えるモータ、４はモータ３に直
結されてモータ３の回転量に応じた帰還パルスを発生す
る位置検知手段としてのインクリメンタルエンコーダで
ある。［００２２］５は上記帰還パルスをカウントする帰還パルスカウンタ
、６は帰還パルスカウンタ５のカウントデータをラッチ
するデータラッチ回路である。７はサンプリングクロッ
ク発生器であり、マイクロコンピュータ１から設定され
たサンプリング周期ｔのパルス（ＣＬＫ信号と称する）
を発生させ、このＣＬＫ信号によりマイクロコンピュー
タ１に割り込みが発生すると共に、データラッチ回路６
に帰還パルスカウンタ５のデータをラッチさせる。［００２３］データラッチ回路６のラッチデータはマイクロコンピュ
ータ１に取り込まれる。８はカムパターンおよび１サイ
クル時間Ｔを入力するデータ入力手段としてのパーソナ
ルコンピュータであり、これらのカムパターンデータ等
はマイクロコンピュータ１に転送される。［００２４］図２に、上記のモータ３により駆動される機械的装置構
造の一具体例を示す。本図において、１４はモータ３に直結された歯車で、ロ
ッド１５に形成されたラック１６と噛み合い、モータ３
の回転方向および回転速度に応じてロッド１５を一定方
向に往復動させるカム動作をする。１７は図１で示した
本実施例のカム動作位置決め装置である。なお、本例で
はモータ３の回転運動を直線運動に変換する機構として
ラックを用いたが、勿論これに限定されず例えば送りね
じ、摩擦車ばね、リンク機構等を用いてもよい。［００２５］図３は、図１のパーソナルコンピュータ８から入力され
冬カムパターンの一例を示す。ここで、横軸は経過時間
、縦軸はモータ３の回転位置を示す。Ａ−Ｂ区間はモー
タ３の逆転区間である。カムパターンは、例えばパーソ
ナルコンピュータ８のキーボード（またはマウスのよう
な座標入力装置）から単位時間ごとのモータの位置デー
タとしてｐｏｉｎｔ　　ｔｏ　　ｐｏｉｎｔで入力され
、パーソナルコンピュータ８で各位置データ間を近似直
線演算等により補間して図３のようなカムパターンデー
タを得てマイクロコンピュータ１へ転送し、マイクロコ
ンピュータ１でこのカムパターンデータをＲＡＭ１３の
所定領域に格納する。また、カムパターンが一定の関数
式で表されるような場合には、その関数式と変数値や定
数をキーボードから入力して、パーソナルコンピュータ
８でカムパターンデータを演算出力させてもよい。また
モータ３の回転位置とロッド１５の移動位置は−定の相
関があるので、モータ３の位置データの代わりにロッド
１５の位置データを用いることもできる。なおまた、上
記の補間等の演算はマイクロコンピュータ１で行っても
勿論良く、またポイントデータをＲＡＭ１３に格納して
、制御の時にその補間演算を逐次行うようにしてもよい
。［００２６］次に、図４のフローチャートを参照して、本実施例装置
の動作例を説明する。［００２７］サンプリングクロック発生器７からのＣＬＫ信号により
、マイクロコンピュータ１は割り込み処理を開始する。マイクロコンピュータ１は割り込み回数によりステップ
Ｐ２で１サイクル時間Ｔでの現在時刻Ｔｎを算出する。次に、ステップＰ３でサンプリング周期を経過後の時刻
Ｔｎ＋１（＝Ｔｎ＋ｔ）でのモータ３の目標位置Ｌｎ＋
１をＲＡＭ１３のカムパターンデータから求める。さら
にステップＰ４でマクロコンピュータ１はデータラッチ
回路６のデータを読み込むことにより、割り込み発生時
のモータ３の現在位置Ｌｎを求める。続いて、ステップＰ５で、Ｖｎ−１（Ｌｎ＋１）−（Ｌｎ′））／ｌ　　　　＝（
１）の演算式によりモータ３の速度Ｖｎを求め、ステッ
プＰ６でこのＶｎに対応する速度指令データを設定し、
速度指令信号としてデジタル／アナログ変換器２に出力
する。［００２８］デジタル／アナログ変換器２により変換されたアナログ
信号（速度指令信号）によりモータ３は正転または逆転
で回転を行い、その回転位置はインクリメンタルエンコ
ーダ４および帰還パルスカウンタ５とで検知され、検知
された回転位置データはデータラッチ回路６を介してマ
イクロコンピュータ１に帰還データとして供給される。［００２９］（２）　第２の実施例図５は本発明の第２の実施例の回路構成を示す。本実施
例は主軸の回転に同期してカム動作位置決め制御を行う
もので、図１の回路構成に符号２１ないし２４で示す要
素を付加して構成したものである。２１は主軸の回転を
一定速度で行う第２のモータ、２２はこのモータ２１の
回転量に応じたパルスを出力する第２のインクリメンタ
ルエンコーダ、２３はこのエンコーダ２２の出力パルス
数を計数する指令パルスカウンタ、および２４はサンプ
リングクロック発生器７のＣＬＫ信号に同期して指令パ
ルスカウンタ２３のデータ（カウント値）をラッチする
第２のデータラッチ回路である。データラッチ回路２４
のラッチデータはＣＬＫ信号に同期して発生する割り込
み毎にマイクロコンピュータ１に取り込まれる。その他
の構成は図１と同様なのでその説明は省略する。［００３０］図６に、図５の第１モータ３および第２モータ２１によ
り駆動される機械的装置の構造の一具体例を示す。本図
において、２５は第２モータ２１の主軸であり２６はそ
の主軸２５を介してモータ２１に直結された一対の製品
送りローラで製品（被加工部材）２７を挟んで製品を一
定方向に搬送する。２８は第１のモータ３に直結して、
モータ３の回転方向および回転速度に応じて往復回転す
るカム動作を行うカッタである。２９は図５で示した本
実施例のカム動作位置決め装置である。この装置を用い
て例えばラックを加工することができる。［００３１］図７は、図５のパーソナルコンピュータ８から入力され
るカムパターンの一例を示す。縦軸は第１モータ３の回
転角度位置、横軸は第２モータ２１の送り角度を示す。［００３２］次に、図８のフローチャートを参照して、本発明の第２
実施例の装置動作例を説明する。［００３３］サンプリングクロック発生器７からのＣＬＫ信号により
、マイクロコンピュータ１は割り込み処理を開始する。マイクロコンピュータ１はステップＰ１２で第２データ
ラッチ回路２４から主軸の現在角度Ｄｎ”を読み込む。次のステップＰ１３で前回割り込み時の主軸角度Ｄｎ−
１およびサンプリング周期ｔとから次式（２）により角
速度ωｎ′を求める。［００３４］ｗｎ　　＝　（Ｄｎ　　−Ｄｎ−１’　）　／　ｔ　　
　　”（２）次に、ステップＰ１４でサンプリング時間
を経過後の主軸角度Ｄｎ＋１を次式（３）により予測す
る。［００３５］Ｄｎ＋１＝Ｄｎ’＋ωｎ　　　ｔ　　　　−（３）続い
てステップＰ１５でサンプリング時間を経過後の主軸の
予測角度Ｄｎ＋１およびカムパターンデータ（図７参照
）とから第１のモータ３の目標位置Ｌｎ＋１を求める。次のステップＰ１６でマイクロコンピュータ１は第１の
データラッチ回路６から第１のモータ３の現在位置Ｌｎ
を読み込む。次に、ステップＰ１７で次式（４）％式％（４）により第１モータ３の速度Ｖｎを求め、ステップＰ１８
でこのＶｎに応じた速度指令データを設定データとして
デジタル／アナログ変換器２に出力する。［００３６］（３）　第３実施例図９は本発明の第３の実施例におけるカムパターン例を
示す。本実施例の回路構成は図５の第２の実施例と同様
であるが、１サイクル時間Ｔ、または主軸１回転完了毎
に第１モータ３の現在位置をプリセットし、カム動作を
行いながら一方向への位置決めを行う。以下の本例では
主軸１回転に同期してのカム動作について説明する。図
９に示すように、主軸の１回転の角度位置により第１の
モータ３の位置決めを行う。しかしモータ３の位置は主
軸１回転完了時には開始時に対しＬｅだけ進んだ位置と
なる。次の主軸１回転に対してはＬｅの位置を基準とし
てカム動作を行い、主軸の１回転完了時にはモータ３は
さらにＬｅだけ進んだ位置となる。［００３７］図１０は第３実施例の具体的適用例の一つとしてのワイ
ヤーカット装置の概略構成を示す。このワイヤーカット
装置は主としてシリコン等のインゴットから薄い円板状
のウェハを切断するスライシングマシンの一つであり、
ワイヤートラム３１と巻取器３２間に張架したガラスの
粉（またはダイヤモンド砥粒）の付いたワイヤー３３を
一対の圧接ローラ３４を介して第１のモータ３のカム動
作により往復移動をさせ、このワイヤー３３に対して円
柱形のインゴットを当接しながら第２のモータ２１によ
り横断させることにより、ウェハ３５を薄くスライスす
るものである。この時、第２のモータ２１が１回転する
とインゴット（ウェハ）３５はワイヤー３３に対してほ
ぼ直角方向に一定量押し上げられる。第１のモータ３で
は第２のモータ２１に同期してワイヤー３３をノコギリ
のように往復運動させ、ウェハのスライスをする。その
際のワイヤー３３の張力は巻取器３２で制御される。こ
のようにワイヤー３３を往復させるのは、一方向送りで
はワイヤー３３が直ぐに無くなってしまうからである。そして、この往復送りをしながら往路と復路の長さを変
えてワイヤー３３を少しづつ巻取器３２へ送り込む。図
９はこのときのモータ３，２１の動作に対応する。［００３８］次に、図１１のフローチャートを参照して、本実施例の
制御動作を説明する。［００３９］ステップＰ２１からステップＰ２６までは主軸同期での
カム動作の手順であり図８のステップｐＨからステップ
Ｐ１６までの手順と同様である。［００４０１ステップＰ２７では第１モータ３の位置の補正演算を行
う。そのため、マイクロコンピュータ１はサンプリング
クロック発生器７がらのＣＬＫ信号によりサンプリング
周期を毎に割り込み処理を行う。この割り込み処理でデ
ータラッチ回路６の内容を読み込むことによりモータ３
の現在位置Ｌｎ　　を検出する。即ち、データラッチ回
路６の内容が現在Ｐｎ　　であり、前回はＰｎ−１’　
であるならば、次式（５）％式％）によりモータ３の現在位置Ｌｎ　　を求める。Ｌｎ−１
’　はモータ３の前回の位置である。さらに、第２モー
タ２１の主軸が１回転完了したことを検出する毎に次式
（６）の演算により、Ｌ　ｎ　　＝Ｌ　ｎ　　−Ｌ　ｅ　　　　　　　　　・
・・（６）第１モータ３の現在位置（実測位置）の更新
を行う。Ｌｅは図９で既述したように、第２モータ２１
の１回転完了時の第１モータ３の設定位置（プリセット
位置）である。

【００４月ステップＰ２８およびＰ２９は主軸同期でのカム動作手
順であり、図８のステップＰ１７およびＰＩ３と同様な
手順である。［００４２］（４）　第４実施例図１４は本発明の第４実施例の構成を示す。本図におい
て、５１はカム動作を行うモータを駆動制御する図１、
図５等に示すと同様なカム動作位置決め装置であり、５
２はこの装置の側面または他の表面に設けられて専用ロ
ーダ以外の装置を接続するための汎用シリアルインタフ
ェースである。このシリアルインタフェース５２は例え
ば接続ケーブル５３を介して離れた位置にある汎用パー
ソナルコンピュータ８に接続する。また、カム動作位置
決め装置５１とシリアルインタフェース５２を介して接
続される外部装置との間の通信プロトコルおよび両装置
間のカムパターンデータの送受信、編集に必要な通信コ
マンド／レスポンスを例えば図１５〜図１８に示すよう
にあらかじめ設定している。この通信コマンド／レスポ
ンスは使用者に利用が開放されており、例えばパーソナ
ルコンピュータ８の表示画面５４に図１５〜図１８のよ
うに表示することも出来る。本例では、この通信コマン
ド／レスポンスを用いて外部装置からカムパターンデー
タをカム動作位置決め装置５１へ入力、編集できるよう
にしている。［００４３］次に、図１４の接続構成における動作例を説明する。［００４４］ユーザ（オペレータ）は汎用パーソナルコンピュータ８
のグラフィック機能を用いたプログラムにより、表示画
面５４上でカムパターンを図１９に示すような具体的な
形状を描画して作成する。［００４５］上記のような入力操作により作成したカムパターンを基
に、汎用パーソナルコンピュータ８は数値変換プログラ
ムを用いて数値演算を行い、カム動作位置決め装置５１
で使用可能な例えば図２０に示すようなカムパターンデ
ータに変換する。次で、パーソナルコンピュータ８は変
換した上記カムパターンデータを前述のコマンド／レス
ポンス（図１７参照）を用いて、カム動作位置決め装置
５１に送信する。以上の動作によりユーザは、パーソナ
ルコンピュータ８の表示画面５４上で作画したカムパタ
ーンに従うカム動作をカム動作位置決め装置５１で実行
させるためのカムパターンデータを作成して、カム動作
位置決め装置５１に入力することができる。［００４６］更に、カム動作位置決め装置５１からその内部のＲＡＭ
１３（図１参照）に記憶させておいたカムパターンデー
タを上述のコマンド／レスポンス（図１８参照）を用い
て汎用パーソナルコンピュータ８に送信する。このデー
タを受信したパーソナルコンピュータ８はこのデータを
グラフィック表示に逆変換することが可能なプログラム
を使用することにより表示画面５４上に入力カムパター
ンデータに対応のカムパターンを表示する。これにより
ユーザは既存のカムパターンデータの修正を容易に行な
うことも可能となる。［００４７］（５）　第５実施例図２１は本発明の第５実施例の構成を示す。本例では、
汎用プログラマブルコントローラ（以下、汎用ＰＣと略
称する）５６が、接続ケーブル５７、汎用通信機器５８
および接続ケーブル５３を介して上述の図１４と同様の
カム動作位置決め装置５１の汎用インタフェース５２に
接続している。さらに、外部計測センサ５９が汎用ＰＣ
５６の外部入力端子６０に接続されており、汎用ＰＣ５
６は外部計測センサ５９からの計測データを読み取り、
読み取った計測データを汎用通信機器５８を通じてカム
動作位置決め装置５１に送信することができる。［００４８］すなわち、汎用ＰＣ５６はある一定の頻度で外部計測セ
ンサ５９からのデータを読み取り、このデータをカムパ
ターンのポイントデータとして汎用通信機器５８を通し
てろ亘時コマンド／レスポンス（図１７参照）を用いて
カム動作位置決め装置５１に送信する。カム動作位置決
め装置５１は図２２に示すような一連のカムパターンの
ポイントデータを受信した時点で、これらのポイントデ
ータを基に図２３に示すようなデータの展開を行ない、
カム動作実行可能なカムパターンデータを自ら作成する
。［００４９］外部計画センサ５９として例えば座標位置決め装置を適
用し、設計図面上にカムパターン図形を読み取って、読
み取ったデータを汎用ＰＣ５６に直接入力するようにす
ると好ましい。また、外部計測センサ５９としては例え
ば位置測定装置を用い、その計測対象としては、例えば
既存のカムプレート、あるいは新規の製品モデルとして
もよい。なお製品モデルの場合は測定データをカムパタ
ーンのポイントデータに汎用ＰＣ５６で変換する必要が
ある。［００５０］以上の一連の動作を必要に応じて逐次性なうことにより
、カム動作位置決め装置５１は、外部からの計測データ
を基にカムパターンデータを順次必要に応じて更新しな
がら所望のカム動作を実行して行くことが可能となる。［００５１］なお、図１４または図２１に示したカム動作位置決め装
置は、図１、図５、図１０等に示すカム動作位置決め装
置に限定されず、例えばカムパターンデータを基に一定
周期のサンプリング時間Δを経過後の目標位置を予測演
算し、この演算値と検出したモータの現在位置からΔを
間にモータを移動させる速度指令電圧を演算し、この指
令電圧をモータに出力することによりカム動作を行うよ
うな他の装置にも適用可能である。［００５２］【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、カムパターンを
数値データとして入力記憶し、このカムパターンデータ
からサンプリング時間を経過後の目標位置を逐次予測演
算し、かつサンプリング時間ｔの間にエンコーダのよう
な位置センサから得た現在位置との差分から目標位置に
移動させるための速度指令値を演算し、この速度指令値
を制御対象のモータへ出力するようにしたので、設定さ
れたカムパターンに対しての実際の動作での軌跡のずれ
を抑えて外乱に影響されない極めて正確なカム動作が得
られる効果がある。また、本発明によれは、カムパター
ンを数値データとして入力するので、カム形状の修正加
工やカムの交換取り付は等の困難で煩わしい作業が不要
となって、かつ機械系の構造（例えばカムの取り付はス
ペース等）を考慮せずにカムパターンの変更が容易に実
施できる利点もある［００５３］さらにまた、本発明によれば、操作者が汎用パーソナル
コンピュータ等の外部装置の表示画面上でグラフィック
デザイン機能を用いて図形を描画しながら作成したカム
パターンを基に、外部装置内で自動的に作成したカムパ
ターンデータを通信手段を介してカム動作位置決め装置
に入力することにより、ユーザのカム設計手順を従来と
同程度にとどめることができ、カムパターンデータの作
成、入力が容易で迅速となる。また、本発明によれば、
外部計測センサ等の外部装置からのデータを通信手段を
介してカム動作位置決め装置に送信することに、よりカ
ムパターンデータの例えば周期的な更新も容易に可能と
なり、随時最新のカムパターンでのカム動作位置決め制
御が可能となる。［００５４］また、本発明によれば、カム動作位置決め装置内に一旦
記憶したカムパターンデータを通信手段を介して外部装
置の表示画面上にカムパターンで表示させることにより
、カムパターンデータの修正、更新も簡単に迅速に行な
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の回路構成を示すブロック図である
。

【図２】本発明の第１実施例の具体的適用例を示す構成図である
。

【図３】本発明の第１実施例の動作例を示す特性図である。

【図４】本発明の第１実施例の制御手順を示すフローチャートで
ある。

【図５】本発明の第２実施例の回路構成を示すブロック図である
。

【図６】本発明の第２実施例の具体的適用例を示す構成図である
。

【図７】本発明の第２実施例の動作例を示す特性図である。

【図８】本発明の第２実施例の制御手順を示すフローチャートで
ある。

【図９】本発明の第３実施例の動作例を示す特性図である。

【図１０】本発明の第３実施例の具体的適用例を示す構成図である
。

【図１１】本発明の第３実施例の制御手順を示すフローチャートで
ある。

【図１２】従来例のカム装置の構成図である。

【図１３】図１２のカムの角度とロッドの移動量との関係を示す特
性図である。

【図１４】本発明の第４実施例の構成を示す斜視図である。

【図１５】本発明実施例で用いるコマンド／レスポンスの「プログ
ラム登録」のフォーマットの一例を示す図である。

【図１６】本発明実施例で用いるコマンド／レスポンスの「プログ
ラムステップ消去」のフォーマットの一例を示す図であ
る。

【図１７】本発明実施例で用いるコマンド／レスポンスの「−括転
送（ローダ−本体）可否問い合せ」のフォーマットの一
例を示す図である。

【図１８】本発明実施例で用いるコマンド／レスポンスの「−括転
送（本体−ローダ）要求」のフォーマットの一例を示す
図である。

【図１９】本発明の第４実施例で表示画面上に描画されるカムパタ
ーンの一例を示す平面図である。

【図２０１本発明の第４実施例において送信されるカムパターンデ
ータの一例を示す図である。【図２１】本発明の第５実施例の構成を示す斜視図である。

【図２２】本発明の第５実施例において送信されるカムパターンの
ポイントデータの一例を示す図である。

【図２３】本発明に第５実施例においてカム動作位置決め装置にお
いて展開されるカムパターンデータの一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１　マイクロコンピュータ２　デジタル／アナログ変換器３　第１モータ４．２２　インクリメンタルエンコーダ５　帰還パルス
カウンタ６．２４　データラッチ回路７　サンプリングクロック発生器８　パーソナルコンピュータ７：！ｒＩ４平４＝７６６０８　（２０）歯車ロッド第２モータ指令パルスカウンタ製品送りローラ製品カッタワイヤードラム巻取器ワイヤーウェハカム動作位置決め装置汎用シリアルインタフェース接続ケーブルパーソナルコンピュータの表示画面汎用プログラマブルコントローラ（汎用ＰＣ）接続ケー
ブル通信機器外部計測センサ汎用ＰＣの外部入力端子

【書類名】

【図１】図面

【図２】

【図３】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図１１】

【図１２】

【図１３】！

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０１【図２１】

【図２２】

【図２３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転速度および回転方向を可変にすること
によりカム動作を行うモータと、１サイクル時間Ｔの各時刻における該モータの回転位置
パターンをあらかじめ入力する入力手段と、該入力手段から入力した該回転位置パターンを数値デー
タとして記憶する記憶手段と、前記モータの回転位置を検出する検出手段と、前記記憶
手段に記憶された回転位置パターンのデータからサンプ
リング時間を経過後の目標位置を予測演算する第１の演
算手段と、前記検出手段から得られる前記モータの現在
位置と前記第１の演算手段で予測した前記目標位置との
差分値から該目標位置に該モータを移動させるための速
度指令値を演算する第２の演算手段と、該第２の演算手段で演算された該速度指令値を速度指令
信号として前記モータに出力する駆動信号出力手段とを具備したことを特徴とするカム動作位置決めシステム
。
【請求項２】回転速度および回転方向を可変にすること
によりカム動作を行う第１のモータと、前記第１のモータの回転位置を検出する第１の検出手段
と、一定速度の第２のモータにより回転される主軸の回
転位置を検出する第２の検出手段と、該主軸１回転の各角度における前記第１のモータの回転
位置パターンをあらかじめ入力する入力手段と、該入力手段から入力した該回転位置パターンを数値デー
タとして記憶する記憶手段と、前記第２の検出手段で検出された主軸の回転位置と前記
記憶手段に記憶された回転位置パターンのデータとから
サンプリング時間を経過後の目標位置を予測演算する第
１の演算手段と、前記第１の検出手段から得られる前記第１のモータの現
在位置と前記第１の演算手段で予測した前記目標位置と
の差分値から該目標位置に該第１のモータを移動させる
ための速度指令値を演算する第２の演算手段と、該第２
の演算手段で演算された該速度指令値を速度指令信号と
して前記第１のモータに出力する駆動信号出力手段とを具備したことを特徴とするカム動作位置決めシステム
。
【請求項３】１サイクル時間Ｔまたは主軸１回転完了毎
に前記モータの現在位置をプリセットするプリセット手
段を有し、該プリセット手段を用いてカム動作を行いな
がら一方向への位置決めを行うことを特徴とする請求項
２に記載のカム動作位置決めシステム。
【請求項４】前記入力手段と前記記憶手段との間にデー
タの伝送を行う通信手段を有することを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載のカム動作位置決めシステム
。
【請求項５】前記入力手段は外部装置であって、カムパ
ターンを作成可能なグラフィックデザイン機能を有する
データ処理部と該カムパターンを図形表示する表示部と
、作成した該カムパターンを前記モータの回転位置パター
ンであるカムパターンデータに変換するデータ変換部と
、該カムパターンデータを前記通信手段を介して送信する
出力部と、を具備したことを特徴とする請求項４に記載
のカム動作位置決めシステム。
【請求項６】前記入力手段はカムパターン作成に用いる
対象を計測する外部計測部と、該外部計測部で計測された計測データを前記通信手段を
介して送信する出力部とから成り、前記通信手段と前記記憶手段との間に、受信した前記計
測データを前記モータの回転位置パターンの数値データ
に変換するデータ処置手段を有することを特徴とする請
求項４に記載のカム動作位置決めシステム。
【請求項７】前記通信手段は前記記憶手段に記憶されて
いるカムパターンデータを前記入力手段側に送信する機
能を有し、前記入力手段は前記データ処理部を用いて受
信したカムパターンデータをカムパターンデータ画像に
変換して前記表示手段に表示することを特徴とする請求
項５に記載のカム動作位置決めシステム。