CN102914992A

CN102914992A - 同步控制装置

Info

Publication number: CN102914992A
Application number: CN2012102404000A
Authority: CN
Inventors: 山田隆章; 椹木洋; 岛村纯児
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2032-07-11
Also published as: US8901870B2; EP2555068B1; US20130033218A1; JP5879800B2; EP2555068A1; CN102914992B; JP2013037385A

Abstract

本发明提供一种同步控制装置，能够容易且及时地切换凸轮曲线。凸轮曲线存储部（64）存储第1凸轮曲线以及第2凸轮曲线。控制部（66）在凸轮曲线的切换前，在各个控制定时基于第1凸轮曲线上的值求对从动侧构件的位置指令值，在凸轮曲线的切换后，在各个控制定时基于第2凸轮曲线上的值求位置指令值，在凸轮曲线的切换期间中，在各个控制定时根据将基于第1凸轮曲线或者从动轴的位置的第1数据和基于第2凸轮曲线的第2数据进行加权平均后的值，求对从动侧构件的位置指令值。

Description

同步控制装置

技术领域

本发明涉及同步控制装置，特别涉及以任意的齿轮比使主轴和从动轴进行同步动作的同步控制装置。

背景技术

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller：以下称为“PLC”）例如由执行用户程序的运算单元、负责来自外部的开关或传感器的信号输入以及对外部的继电器或执行机构（actuator）的信号输出的IO（输入输出）单元这样的多个单元构成。在这些单元之间，在每个用户程序执行循环，一边经由PLC系统和/或现场网络进行数据的传递，一边由PLC执行控制动作。

作为机械、设备等的动作的控制，有时包含用于控制电机的运动的运动控制。作为这样的运动控制的典型例子，设想定位表格或进行机器人这样的力学构造的定位的应用。

在运动控制器中，同步动作和同步控制意味着主轴和从动轴在保持某种关系的前提下进行动作的方式，一般包含凸轮动作和齿轮动作。凸轮动作是指，在每个控制周期从凸轮表中检索与主轴的位置（相位）对应的从动轴的位置（位移），从而决定从动轴的指令位置的方式。齿轮动作是指，将对主轴的速度乘以齿轮比后的值作为从动轴的指令速度来决定从动轴的指令位置的方式。

在进行同步控制的位置控制系统中，在切换凸轮曲线的情况下，位置目标值（位置指令值）变得不连续，成为振动或冲击的原因。

针对这样的问题，例如在专利文献1以及专利文献2中记载了生成轨道（指令值的曲线）使得在凸轮曲线的连接区间的末端处位置和速度不会变得不连续。

[专利文献1]（日本）特开昭59-183413号公报

[专利文献2]（日本）特开平5-127731号公报

但是，在专利文献1以及专利文献2中，需要预先生成速度曲线，因此用户无法在任意的定时切换凸轮曲线。

此外，在专利文献1以及专利文献2中，需要生成微分值连续的高阶曲线，因而需要复杂的软件处理。因此，存在在低规格的CPU中无法实现控制周期内的实时计算的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够容易且及时切换曲线的同步控制装置。

为了解决上述课题，一种同步控制装置，在每个控制周期执行主轴和从动轴的同步控制，其包括：存储部件，存储第1凸轮曲线以及第2凸轮曲线；以及控制部，计算从动轴的位置指令值，并以算出的位置指令值来控制从动轴。控制部在凸轮曲线的切换前，在各个控制定时基于第1凸轮曲线上的值求对从动侧构件的位置指令值。控制部在凸轮曲线的切换后，在各个控制定时基于第2凸轮曲线上的值求位置指令值。控制部在凸轮曲线的切换期间中，在各个控制定时根据将基于第1凸轮曲线或者从动轴的位置的第1数据和基于第2凸轮曲线的第2数据进行加权平均后的值，求对从动侧构件的位置指令值。

优选的是，在加权平均中，权重能够与主轴位置联动地变化，在切换期间的开始定时中将第1数据的权重设定为比第2数据的权重大，在切换期间的结束定时中将第1数据的权重设定为比第2数据的权重小。

优选的是，第1数据是各个控制定时中的第1凸轮曲线上的值。

优选的是，第1数据是切换期间的开始定时中的第1凸轮曲线上的值。

优选的是，第1数据是各个控制定时中的从动轴的位置。

优选的是，第1数据是切换期间的开始定时中的从动轴的位置。

优选的是，第2数据是各个控制定时中的第2凸轮曲线上的值。

优选的是，第2数据是切换期间的结束定时中的第2凸轮曲线上的值。

优选的是，在加权平均中，将第1数据的权重设为（1-a），将第2数据的权重设为a时，权重a在切换期间的开始定时为0，在切换期间中随着时刻的经过而单调增加，在切换期间的结束定时成为1。

优选的是，权重a相对于时刻以线性函数变化。

优选的是，权重a相对于时刻以n次函数变化，其中，n是1以外的正实数。

优选的是，权重a相对于时刻以正弦函数变化。

优选的是，权重a相对于时刻以余弦函数变化。

根据本发明，能够缓和施加到从动轴的冲击，并且能够在同步开始位置可靠地开始同步控制。

附图说明

图1是表示PLC系统的概略结构的示意图。

图2是表示CPU单元的硬件结构的示意图。

图3是表示由CPU单元执行的软件结构的示意图。

图4是表示同步控制装置的结构的图。

图5是表示权重a的变化的图。

图6（a）是表示第1实施方式中的第1凸轮曲线、第2凸轮曲线、切换曲线的图。图6（b）是表示第1实施方式中在控制部66中使用的凸轮曲线、以及对该凸轮曲线进行微分后的曲线即表示速度的曲线的图。

图7（a）是表示第2实施方式中的第1凸轮曲线、第2凸轮曲线、切换曲线的图。图7（b）是表示第2实施方式中在控制部66中使用的凸轮曲线、以及对该凸轮曲线进行微分后的曲线即表示速度的曲线的图。

图8（a）是表示第3实施方式中的第1凸轮曲线、第2凸轮曲线、切换曲线的图。图8（b）是表示第3实施方式中在控制部66中使用的凸轮曲线、以及对该凸轮曲线进行微分后的曲线即表示速度的曲线的图。

标号说明

1PLC、2现场网络、3,69,70伺服电机驱动器、4伺服电机、5终端、6检测开关、7继电器、8PLC辅助装置、10连接线缆、11系统总线、12电源单元、13CPU单元、15特殊单元、51终端总线、52通信耦合器、14,53IO单元、61同步控制装置、64凸轮曲线存储部、65检测部、66控制部、67,68编码器、100微处理器、102芯片组、104主存储器、106非易失性存储器、108系统定时器、110连接器、120系统总线控制器、122,142控制电路、124系统总线控制电路、126,146缓冲存储器、130现场网络控制电路、200实时OS、210,220系统程序、212调度程序、230控制程序、232序列命令运算程序、234运动运算程序、SYS系统。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

[第1实施方式]

参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对于图中的相同或者相应部分附上相同标号从而不再重复其说明。

<A.系统结构>

本实施方式的PLC（可编程逻辑控制器）具有用于控制电机的运动的运动控制功能。首先，参照图1说明本实施方式的PLC1的系统结构。

图1是表示本实施方式的PLC系统的概略结构的示意图。参照图1，PLC系统SYS包括PLC1、经由现场网络2与PLC1连接的伺服电机驱动器3以及远程IO终端5、作为现场设备的检测开关6以及继电器7。此外，在PLC1上经由连接线缆10等连接了PLC辅助装置8。

PLC1包括执行主要的运算处理的CPU单元13、一个以上的IO单元14、特殊单元15。这些单元经由PLC系统总线11能够相互交换数据。此外，通过电源单元12对这些单元提供适当的电压电源。

关于CPU单元13的细节，参照图2在后面叙述。

IO单元14是有关一般的输入输出处理的单元，负责如导通/截止（on/off）这样的被二值化的数据的输入输出。即，IO单元14收集检测开关6等的传感器正在检测任意对象物的状态（on）以及任何对象物都未检测的状态（off）的哪一个的信息。此外，IO单元14对继电器7和执行机构这样的输出目的地输出用于激活的指令（on）以及用于失效的指令（off）的其中一个。

特殊单元15具有如模拟数据的输入输出、温度控制、基于特定的通信方式的通信这样的在IO单元14中不支持的功能。

现场网络2传输与CPU单元13交换的各种数据。作为现场网络2，典型地，可以使用各种工业以太网（注册商标）。

另外，在图1中例示了具有PLC系统总线11以及现场网络2的双方的PLC系统SYS，但也可以采用仅搭载其中一方的系统结构。例如，也可以通过现场网络2连接所有的单元。或者，也可以不使用现场网络2，而是将伺服电机驱动器3直接连接到PLC系统总线11。进而，也可以将现场网络2的通信单元连接到PLC系统总线11，从CPU单元13经由该通信单元进行与连接到现场网络2的设备之间的通信。

伺服电机驱动器3经由现场网络2与CPU单元13连接，并且根据来自CPU单元13的指令值来驱动伺服电机4。更具体地说，伺服电机驱动器3以一定周期从PLC1接受如位置指令值、速度指令值、转矩指令值这样的指令值。此外，伺服电机驱动器3从与伺服电机4的轴连接的位置传感器（旋转编码器）和转矩传感器这样的检测器中取得位置、速度（典型地，根据本次位置和上一次位置之差来计算）、转矩这样的与伺服电机4的动作有关的实测值。然后，伺服电机驱动器3将来自CPU单元13的指令值设定为目标值，将实测值作为反馈值，从而进行反馈控制。即，伺服电机驱动器3调整用于驱动伺服电机4的电流使得实测值接近目标值。另外，伺服电机驱动器3有时也被称为伺服电机放大器。

此外，在图1中示出了将伺服电机4和伺服电机驱动器3进行了组合的系统例，但也可以采用其他的结构，例如将脉冲电机和脉冲电机驱动器进行了组合的系统。

在图1所示的PLC系统SYS的现场网络2上还连接了远程IO终端5。远程IO终端5基本上与IO单元14同样地，进行与一般的输入输出处理有关的处理。更具体地说，远程IO终端5包括用于进行与在现场网络2中的数据传输有关的处理的通信耦合器（coupler）52和一个以上的IO单元53。这些单元经由远程IO终端总线51能够互相交换数据。

<B.CPU单元的硬件结构>

下面，参照图2说明CPU单元13的硬件结构。图2是表示本实施方式的CPU单元13的硬件结构的示意图。

参照图2，CPU单元13包括微处理器100、芯片组102、主存储器104、非易失性存储器106、系统定时器108、PLC系统总线控制器120、现场网络控制器140、USB连接器110。芯片组102与其他组件（component）之间经由各种总线分别耦合。

微处理器100以及芯片组102典型地，依据通用的计算机架构而构成。即，微处理器100对于从芯片组102根据内部时钟而依次提供的命令代码进行解释并执行。芯片组102与所连接的各种组件之间交换内部数据，并且生成对微处理器100所需的命令代码。进而，芯片组102具有对在微处理器100中执行运算处理的结果所获得的数据等进行缓存的功能。

CPU单元13具有主存储器104以及非易失性存储器106作为存储部件。

主存储器104是易失性的存储区域（RAM），保持在对CPU单元13接通电源之后应由微处理器100执行的各种程序。此外，主存储器104还作为由微处理器100执行各种程序时的工作存储器来使用。作为这样的主存储器104，可使用如DRAM（动态随机接入存储器）和SRAM（静态随机接入存储器）这样的设备。

另一方面，非易失性存储器106非易失性地保持如实时OS（操作系统）、PLC1的系统程序、用户程序、运动运算程序、系统设定参数这样的数据。这些程序和数据根据需要而被复制到主存储器104，使得微处理器100能够访问。作为这样的非易失性存储器106，可以利用闪速存储器那样的半导体存储器。或者，也可以利用硬盘驱动那样的磁记录介质、DVD-RAM（数字多功能盘随机接入存储器）那样的光学记录介质等。

系统定时器108在每个一定周期产生中断信号并提供给微处理器100。典型的是，根据硬件规格，以多个不同的周期分别产生中断信号，但也可以设定为根据OS（操作系统）或BIOS（基本输入输出系统）等，以任意的周期产生中断信号。利用该系统定时器108产生的中断信号，实现后述那样的每个运动控制循环的控制动作。

CPU单元13具有PLC系统总线控制器120以及现场网络控制器140作为通信电路。

PLC系统总线控制器120控制经由PLC系统总线11的数据交换。更具体地说，PLC系统总线控制器120包括DMA（动态存储器接入）控制电路122、PLC系统总线控制电路124、缓冲存储器126。另外，PLC系统总线控制器120经由PLC系统总线连接器130与PLC系统总线11内部连接。

缓冲存储器126作为经由PLC系统总线11对其他单元输出的数据（以下还称为“输出数据”）的发送缓冲器、以及经由PLC系统总线11从其他单元输入的数据（以下还称为“输入数据”）的接收缓冲器发挥作用。另外，通过微处理器100的运算处理而生成的输出数据原本被存储在主存储器104。然后，应转发到特定的单元的输出数据从主存储器104被读出，临时在缓冲存储器126中保持。此外，从其他单元转发的输入数据临时在缓冲存储器126中保持之后被转移到主存储器104。

DMA控制电路122进行从主存储器104到缓冲存储器126的输出数据的转发、以及从缓冲存储器126到主存储器104的输入数据的转发。

PLC系统总线控制电路124在与连接到PLC系统总线11的其他单元之间，进行用于发送缓冲存储器126的输出数据的处理以及接收输入数据后存储到缓冲存储器126的处理。典型地，PLC系统总线控制电路124提供PLC系统总线11中的物理层以及数据链路层的功能。

现场网络控制器140控制经由现场网络2的数据交换。即，现场网络控制器140根据所使用的现场网络2的标准，控制输出数据的发送以及输入数据的接收。这样，本实施方式的CPU单元13经由现场网络2连接到作为驱动装置的伺服电机驱动器3。

DMA控制电路142进行从主存储器104到缓冲存储器146的输出数据的转发、以及从缓冲存储器146到主存储器104的输入数据的转发。

现场网络控制电路144在与连接到现场网络2的其他装置之间，进行用于发送缓冲存储器146的输出数据的处理以及接收输入数据后存储到缓冲存储器146的处理。典型地，现场网络控制电路144提供现场网络2中的物理层以及数据链路层的功能。

USB连接器110是用于连接PLC辅助装置8和CPU单元13的接口。典型地，从PLC辅助装置8转发的、能够由CPU单元13的微处理器100执行的程序等，经由USB连接器110被获取到PLC1中。

<C.CPU单元的软件结构>

下面，参照图3说明用于提供本实施方式的各种功能的软件群。在这些软件中包含的命令代码在适当的定时被读出，并由CPU单元13的微处理器100执行。

图3是表示由本发明的实施方式的CPU单元13执行的软件结构的示意图。参照图3，作为由CPU单元13执行的软件，形成有实时OS200、系统程序210、用户程序236的3层。

实时OS200根据CPU单元13的计算机架构而设计，提供微处理器100用于执行系统程序210以及用户程序236的基本的执行环境。该实时OS典型地由PLC的厂家或者专门的软件公司等提供。

系统程序210是用于提供作为PLC1的功能的软件群。具体地说，系统程序210包括调度程序212、输出处理程序214、输入处理程序216、序列命令运算程序232、运动运算程序234、其他的系统程序220。另外，一般输出处理程序214以及输入处理程序216连续（作为一体）执行，因此有时也将这些程序统称为IO处理程序218。

用户程序236根据用户的控制目的而生成。即，是根据利用PLC系统SYS控制的对象的线（进程）等任意设计的程序。

如后述那样，用户程序236与序列命令运算程序232以及运动运算程序234协作，实现用户的控制目的。即，用户程序236利用由序列命令运算程序232以及运动运算程序234提供的命令、函数、功能模块等，从而实现编程的动作。因此，有时也将用户程序236、序列命令运算程序232、运动运算程序234统称为控制程序230。

如此，CPU单元13的微处理器100执行在存储部件中存储的系统程序210以及用户程序236。

以下，更详细地说明各个程序。

如上所述，用户程序236根据用户的控制目的（例如，对象的行或进程）而生成。典型地，用户程序236为能够由CPU单元13的微处理器100执行的目标程序形式。该用户程序236在PLC辅助装置8中，通过由梯形图语言等记述的源程序被编译而生成。然后，生成的目标程序形式的用户程序236从PLC辅助装置8经由连接线缆10被转发给CPU单元13，并存储到非易失性存储器106等。

调度程序212对于输出处理程序214、输入处理程序216、以及控制程序230，控制各个执行循环中的处理开始以及处理中断后的处理重新开始。更具体地说，调度程序212控制用户程序236以及运动运算程序234的执行。

输出处理程序214将通过执行用户程序236（控制程序230）而生成的输出数据重新配置为适合转发给PLC系统总线控制器120和/或现场网络控制器140的形式。PLC系统总线控制器120或现场网络控制器140在需要来自微处理器100的、用于执行发送的指示时，输出处理程序214发出这样的指示。

输入处理程序216将通过PLC系统总线控制器120和/或现场网络控制器140接收的输入数据重新配置为适合控制程序230使用的形式。

序列命令运算程序232是在执行用户程序236中使用的某种序列命令时被调用，并且为了实现该命令的内容而执行的程序。

运动运算程序234根据用户程序236的指示而执行，是计算对伺服电机驱动器3和脉冲电机驱动器这样的电机驱动器输出的指令值的程序。

其他的系统程序220是将图3中单独示出的程序以外的、用于实现PLC1的各种功能的程序群集中示出的程序。其他的系统程序220包括用于设定运动控制循环的周期的程序222。运动控制循环的周期能够根据控制目的而适当设定。设定运动控制循环的周期的程序222设定系统定时器108，使得从系统定时器108以指定的运动控制循环的周期来产生中断信号。在对CPU单元13接通电源时，通过执行用于设定运动控制循环的周期的程序222，用于指定运动控制循环的周期的信息从非易失性存储器106被读出，系统定时器108根据所读出的信息而设定。

实时OS200提供用于随着时间的经过而切换执行多个程序的环境。

<D.运动控制的概略>

下面，说明在上述的用户程序236中包含的典型结构。用户程序236包括用于使其周期性地判断与电机的运动有关的控制开始的条件是否成立的命令。例如是，判断通过电机的驱动力被实施某种处理的工件是否被搬运至规定的处理位置的逻辑。并且，用户程序236还包括对被判断为该控制开始2的条件已成立的情况进行响应，从而使运动控制开始的命令。伴随该运动控制的开始，被指示执行运动命令。于是，与被指示的运动命令对应的运动运算程序234启动，首先，每当执行运动运算程序234时，执行用于计算对于电机的指令值所需的初始处理。此外，在与初始处理相同的运动控制循环中，算出第1循环中的指令值。因此，初始处理以及第一次指令值计算处理成为启动的运动运算程序234在第一次执行中需要完成的处理。以后，依次计算各个循环中的指令值。

<E.同步控制的概略>

图4是表示同步控制装置的结构的图。

如图4所示，同步控制装置61是在每个控制周期执行主轴和从动轴的同步控制的装置，包括凸轮曲线存储部64、检测部65、控制部66。这些构成元素通过控制程序230、设定运动控制循环的周期的程序222、以及调度程序212实现。

检测部65基于来自主轴用的编码器67以及从动轴用的编码器68的脉冲计数值，检测主轴的当前位置、从动轴的当前位置、主轴的当前速度、从动轴的当前速度。

凸轮曲线存储部64存储第1凸轮曲线以及第2凸轮曲线。

在本实施方式中，设为凸轮曲线表示从动轴相对于由主轴的旋转角所示的时间位移的位置。

控制部66基于第1凸轮曲线、第2凸轮曲线以及从动轴的当前位置，计算从动轴的位置指令值，并输出到从动轴用的伺服电机驱动器70。

具体地说，控制部在凸轮曲线的切换前，在各个控制定时基于第1凸轮曲线上的值和从动轴的当前位置，作为对从动侧构件的位置指令值求出。控制部在凸轮曲线的切换后，在各个控制定时基于第2凸轮曲线上的值和从动轴的当前位置，求位置指令值。控制部在凸轮曲线的切换期间，基于切换曲线上的值和从动轴的当前位置，作为对动侧构件的位置指令值求出。切换曲线上的值是将基于第1凸轮曲线或者从动轴的位置的第1数据和基于第2凸轮曲线的第2数据进行加权平均后的值。

在加权平均中，将第1数据的权重设为（1-a），将第2数据的权重设为a。

在本实施方式中，设为权重a在切换期间的开始定时为0，随着切换期间中时刻的经过而单调增加，在切换期间的结束时刻成为1。

在本实施方式中，更具体地，如图5所示，设为权重a相对于时刻的经过以线性函数变化。

在第1实施方式中，将第1数据设为各个控制定时中的第1凸轮曲线上的值。此外，将第2数据设为各个控制定时中的第2凸轮曲线上的值。

图6（a）是表示第1实施方式中的第1凸轮曲线、第2凸轮曲线、切换曲线的图。

切换曲线的各个控制定时的值成为各个控制定时中的第1凸轮曲线上的值和各个控制定时中的第2凸轮曲线上的值利用在0~1上增加的权重而加权平均后的值。

图6（b）是表示第1实施方式中在控制部66中使用的凸轮曲线、以及对该凸轮曲线进行微分后的曲线即表示速度的曲线的图。

在凸轮曲线的切换前，使用第1凸轮曲线，在凸轮曲线的切换期间中，使用切换曲线，在凸轮曲线的切换后，使用第2凸轮曲线。

如上所述，根据本实施方式，在凸轮曲线的切换期间中，以第1凸轮曲线和第2凸轮曲线的加权平均来求切换曲线，因此能够容易且及时地切换凸轮曲线。

[第2实施方式]

在第2实施方式中，将第1数据设为切换期间的开始定时中的第1凸轮曲线上的值。与第1实施方式同样地，将第2数据设为各个控制定时中的第2凸轮曲线上的值。

在本实施方式中，与第1实施方式同样地，如图5所示，设为权重a相对于时刻的经过以线性函数变化。

图7（a）是表示第2实施方式中的第1凸轮曲线、第2凸轮曲线、切换曲线的图。

切换曲线的各个控制定时的值成为切换期间的开始定时中的第1凸轮曲线上的值和各个控制定时中的第2凸轮曲线上的值利用在0~1上增加的权重而加权平均后的值。

图7（b）是表示第2实施方式中在控制部66中使用的凸轮曲线、以及对该凸轮曲线进行微分后的曲线即表示速度的曲线的图。

如上所述，根据本实施方式，在凸轮曲线的切换期间中，以切换期间的开始定时中的第1凸轮曲线上的值和第2凸轮曲线的加权平均来求切换曲线，因此能够容易且及时地切换凸轮曲线。

[第2实施方式的变形例1]

在本变形例中，与第1实施方式同样地，将第1数据设为各个控制定时中的第1凸轮曲线上的值。此外，将第2数据设为切换期间的结束定时中的第2凸轮曲线上的值。

如上所述，根据本实施方式，在凸轮曲线的切换期间中，以第1凸轮曲线和切换期间的结束定时中的第2凸轮曲线上的值的加权平均来求切换曲线，因此能够容易且及时地切换凸轮曲线。

[第3实施方式]

在第3实施方式中，将第1数据设为各个控制定时中的从动轴的位置。作为从动轴的位置，利用检测部64基于来自从动轴用的编码器68的脉冲计数值而算出的值。

此外，与第1实施方式同样地，将第2数据设为各个控制定时中的第2凸轮曲线上的值。

图8（a）是表示第3实施方式中的第1凸轮曲线、第2凸轮曲线、切换曲线的图。

切换曲线的各个控制定时的值成为各个控制定时中的从动轴的位置和各个控制定时中的第2凸轮曲线上的值利用在0~1上增加的权重而加权平均后的值。

图8（b）是表示第3实施方式中在控制部66中使用的凸轮曲线、以及对该凸轮曲线进行微分后的曲线即表示速度的曲线的图。

如上所述，根据本实施方式，在凸轮曲线的切换期间中，以从动轴的当前位置和第2凸轮曲线的加权平均来求切换曲线，因此能够容易且及时地切换凸轮曲线。

[第3实施方式的变形例1]

在本变形例中，将第1数据设为切换期间的开始定时中的从动轴的位置。此外，与第1实施方式同样地，将第2数据设为各个控制定时中的第2凸轮曲线上的值。

如上所述，根据本实施方式，在凸轮曲线的切换期间中，以切换期间的开始定时中的从动轴的位置和第2凸轮曲线的加权平均来求切换曲线，因此能够容易且及时地切换凸轮曲线。

本发明不限于上述实施方式，例如还包括如下的变形例。

[变形例1]

也可以将权重a设为相对于时刻以n次函数变化的量。其中，n是正实数。当n为1时，与第1实施方式同样地，权重a成为线性变化的函数。当n不是1时，权重a成为曲线变化的函数。

例如，在将与时刻相关的θ设为主轴的相位时，能够设为a(θ)=(θ/2π)^0.5。在将切换期间的开始时刻设为θ=0，将切换期间的结束时刻设为θ=2π时，成为a(0)=0，a(2π)=1。

[变形例2]

也可以将权重a设为相对于时刻以正弦函数变化的量。例如，在将θ设为主轴的相位时，能够设为a(θ)=sin(θ/4)。在将切换期间的开始时刻设为θ=0，将切换期间的结束时刻设为θ=2π时，成为a(0)=0，a(2π)=1。

[变形例3]

也可以将权重a设为相对于时刻以余弦函数变化的量。例如，在将θ设为主轴的相位时，能够设为a(θ)=cos(θ/4-π/2)。在将切换期间的开始时刻设为θ=0，将切换期间的结束时刻设为θ=2π时，成为a(0)=0，a(2π)=1。

应认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示，并非具有限制性的意义。本发明的范围通过权利要求书示出而并非上述的说明，包含与权利要求书同等含义或范围内的所有变更。

Claims

1.一种同步控制装置，在每个控制周期执行主轴和从动轴的同步控制，该同步控制装置包括：

存储部件，存储第1凸轮曲线以及第2凸轮曲线；以及

控制部，计算所述从动轴的位置指令值，并以所述算出的位置指令值来控制所述从动轴，

所述控制部在凸轮曲线的切换前，在各个控制定时基于第1凸轮曲线上的值求对从动侧构件的位置指令值，

在所述凸轮曲线的切换后，在各个控制定时基于第2凸轮曲线上的值求位置指令值，

在所述凸轮曲线的切换期间中，在各个控制定时根据将基于所述第1凸轮曲线或者所述从动轴的位置的第1数据和基于所述第2凸轮曲线的第2数据进行加权平均后的值，求对从动侧构件的位置指令值。

2.如权利要求1所述的同步控制装置，其中，

在所述加权平均中，权重能够与主轴位置联动地变化，在所述切换期间的开始定时中将所述第1数据的权重设定为比所述第2数据的权重大，在所述切换期间的结束定时中将所述第1数据的权重设定为比所述第2数据的权重小。

3.如权利要求1所述的同步控制装置，其中，

所述第1数据是各个控制定时中的所述第1凸轮曲线上的值。

4.如权利要求1所述的同步控制装置，其中，

所述第1数据是所述切换期间的开始定时中的所述第1凸轮曲线上的值。

5.如权利要求1所述的同步控制装置，其中，

所述第1数据是各个控制定时中的所述从动轴的位置。

6.如权利要求1所述的同步控制装置，其中，

所述第1数据是所述切换期间的开始定时中的所述从动轴的位置。

7.如权利要求1所述的同步控制装置，其中，

所述第2数据是各个控制定时中的所述第2凸轮曲线上的值。

8.如权利要求1所述的同步控制装置，其中，

所述第2数据是所述切换期间的结束定时中的所述第2凸轮曲线上的值。

9.如权利要求1所述的同步控制装置，其中，

在所述加权平均中，将所述第1数据的权重设为（1-a），将所述第2数据的权重设为a时，

所述权重a在所述切换期间的开始定时为0，在所述切换期间中随着时刻的经过而单调增加，在所述切换期间的结束定时成为1。

10.如权利要求9所述的同步控制装置，其中，

所述权重a相对于时刻以线性函数变化。

11.如权利要求9所述的同步控制装置，其中，

所述权重a相对于时刻以n次函数变化，其中，n是1以外的正实数。

12.如权利要求9所述的同步控制装置，其中，

所述权重a相对于时刻以正弦函数变化。

13.如权利要求9所述的同步控制装置，其中，

所述权重a相对于时刻以余弦函数变化。