CN1782935A - 电子凸轮的控制方法及伺服电机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在同步控制区间和非同步控制区间的变位点，加速度等可以平滑地连接、不发生振动等的电子凸轮控制方法。这是一种使用伺服电机的电子凸轮的控制方法。具有进行以一定速度使控制对象物移动的控制的同步控制区间，以及具有进行使所述控制对象物从该同步控制区间的结束位置移动到下一个同步控制区间的开始位置的控制的非同步控制区间，所述非同步控制区间中的控制对电子凸轮的位置控制使用五次函数，对电子凸轮的速度控制使用四次函数，对电子凸轮的加速度控制使用三次函数，从而控制使所述非同步控制区间和所述同步控制区间切换的变化点附近的电子凸轮的动作平滑。

Description

电子凸轮的控制方法及伺服电机控制系统

技术领域

本发明涉及电子凸轮的控制方法及伺服电机控制系统。

背景技术

包装机械等各种产业机械使用伺服电机等可控制速度的电机作为驱动源。包装机械包括：连续抽出带状的包装薄膜并供给到包装机本体的薄膜供给部件；每隔规定间隔对包装机本体供给被包装物的被包装物供给部件；以及包装机本体。包装机本体被适当加工(例如，筒状制袋、袋成型)为可以用供给的包装薄膜包裹包装物的形态，同时将被包装物收纳到该加工好的包装薄膜内。然后，以收纳到包装薄膜中的状态运送被包装物，在该运送途中，通过将包装薄膜的适当位置进行封闭(seal)、切割从而制造出各个包装体。

对于沿行进方向的薄膜侧缘(纵封闭、中央封闭)和与行进方向正交的方向(横封闭、末端封闭)进行对于通常包装薄膜的封闭处理。各封闭部位分别使用不同类型的封闭装置进行封闭处理。

而且，在包装机械的情况下，例如，作为在薄膜供给部件中连续抽出带状的薄膜的处理，或由被包装物供给部件运送被包装物的同时对包装机本体供给的处理，或包装机中的各封闭装置的驱动源，分别使用伺服电机或其它的电机。

用于对包装薄膜向与行进方向正交的方向进行封闭的末端封闭装置包括上下一对的末端封闭器(内置加热器)，使该末端封闭器以规定的轨迹移动，由末端封闭器的前端的封闭面之间从上下以规定的压力夹住包装薄膜，从而使包装薄膜的接触部位熔融，并热封闭。末端封闭器的封闭面的移动轨迹如大致区别，则有圆形、以大致矩形为代表的非圆形的两种。采用前者的圆形的轨迹的称为转动式，在上下一对旋转轴上分别安装末端封闭器。而且，将旋转轴向一定方向旋转，则末端封闭器也旋转移动。此时，末端封闭器的封闭面形成圆弧状，同时该圆弧的曲率半径与圆形的轨迹曲率半径大致一致。由此，从封闭器面的行进方向侧缓慢线接触，作为结果，形成相当于封闭面的宽度的末端封闭部位。

采用大致矩形等非圆形的轨迹的末端封闭装置有方形运动(box motion)式和曲柄运动式。两种方法都以由上下一对末端封闭器夹住薄膜的状态水平移动，从而封闭面与包装薄膜的末端封闭部位接触的时间延长。该方式由于可以延长对于薄膜的加热时间，所以适用于包装薄膜难以熔融、软化，难以热封闭的薄膜材料的情况。

另外，在末端封闭装置中，在末端封闭器的封闭面上内置切割器，通过将包装薄膜向横向末端封闭同时切断，从而从包装薄膜的前端依次将收纳了被包装物的包装体一一分离制造。

进而，末端封闭装置在末端封闭器每一次旋转(一次公转)移动时，将包装薄膜的规定部位(前后的被包装物之间的薄膜部位)向横向封闭。从而，需要进行控制，以使一对末端封闭器配合实施包装薄膜的末端封闭的规定部位到达末端封闭装置的设置位置的定时来夹住包装薄膜。换言之，在控制使包装薄膜以一定速度运送的情况下，在包装同一制品时，由于包装间距(包装薄膜的末端封闭部位的间隔)也相等，因此末端封闭器之间需要以一定的时间(运送速度×包装间距)间隔进行夹住薄膜的动作。

另一方面，在末端封闭器夹住包装薄膜的期间，需要使包装薄膜的运送速度和末端封闭器的封闭面的移动速度相等。而且，在多数情况下，在使末端封闭器一次旋转(一次公转)的全期间中的末端封闭器的封闭面的移动速度为一定时，不能由一对末端封闭器夹住要求的末端封闭部位。

因此，通常末端封闭器的封闭面之间夹住包装薄膜的期间控制为末端封闭器的封闭面与包装薄膜的传送速度同步，以与传送速度同一速度移动，在封闭面离开包装薄膜期间，适当控制封闭面的移动速度，接着在封闭面之间夹住包装薄膜时，与包装薄膜中的正确的末端封闭部位接触，并可以热封闭。

最近使用伺服电机作为末端封闭装置用的驱动源，通过使用伺服电机的电子凸轮控制，使末端封闭器进行如上述的动作(速度变化)。这里，将与薄膜的传送速度同步的期间称作同步控制区间，将与薄膜的传送速度不同步的期间称作非同步控制区间。在同步控制区间中，电子凸轮控制根据薄膜的传送速度而被唯一地指定。具体来说，在转动式的情况下，伺服电机的转速为等速，在方形运动式或曲柄运动式的情况下，通过规定的模式对伺服电机的转速进行增减速控制。

如上所述，同步控制区间中的伺服电机的转速根据包装薄膜的传送速度而被唯一地指定，根据实施末端封闭的包装间距(包装间隔)和包装薄膜的传送速度，一次的同步控制区间的时间和一次的非同步控制区间的时间分别被唯一地求解。从而，如单纯地考虑，则通过将在非同步控制区间中末端封闭器要移动的距离(电机的转角)除以分配给该非同步控制区间的时间，从而可以通过使非同步控制区间等速运动而使末端封闭器的封闭面在要求的定时位于下一个同步控制区间开始位置。

作为使用该伺服电机的电子凸轮控制，现有专利文献1中公开的技术。该专利文献1中公开的控制方法是使用对于横向切割薄膜的旋转切割装置或横向封闭薄膜的封闭装置的伺服电机的电子凸轮控制的一例，其目的在于，对于电子凸轮的位置和速度，使从非同步控制区间向同步控制区间的变化点附近的控制平滑。

具体来说，专利文献1中公开的技术由于是应用于转动式的技术，因此电子凸轮的速度被控制成在同步控制区间为直线(等速)，在非同步控制区间为三次曲线。

[专利文献1]特开2000-198094号公报

在上述专利文献1中公开的发明中，对于电子凸轮的加速度，不能使从非同步控制区间到同步控制区间的变化点附近的控制平滑。这样，如果加速度波形在非同步控制区间和同步控制区间之间不连续，则恐怕在此产生振动。特别，随着一单位时间的制造个数增加，高速动作的要求提高，在从非同步控制区间切换为同步控制区间的变化点附近容易引起振动，成为高速控制的障碍。

进而，在脱机(offline)生成电子凸轮控制用的凸轮表的方法中，关于脱机中的同步曲线的同步开始位置、同步范围、同步比率的变更、或为了防止机械干涉而通过特定点等的变更指示，不能实时生成非同步凸轮曲线并进行，需要再次生成凸轮表，效率性降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子凸轮的控制方法以及伺服电机控制系统，在同步控制区间和非同步控制区间的变位点，电子凸轮的加速度等可以平滑地连接，不发生振动等。

本发明的电子凸轮的控制方法是使用了伺服电机的电子凸轮的控制方法，具有：进行用于使控制对象物对于主轴位置在相同的时期移动到相同的位置的控制的同步控制区间；以及进行用于使所述控制对象物从该同步控制区间的结束位置移动到下一个同步控制区间的开始位置的控制的非同步控制区间。而且，所述非同步控制区间中的控制，通过对电子凸轮的位置控制使用五次函数，对电子凸轮的速度控制使用四次函数，对电子凸轮的加速度控制使用三次函数，可以平滑地控制所述非同步控制区间和所述同步控制区间被切换的变化点附近的电子凸轮的动作。

此外，优选可以作为各函数的输入参数而随时接受作为非同步控制区间的结束位置信息的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度的值。

进而，优选作为所述非同步控制区间的开始位置信息，对于每个控制循环，将上一次的控制循环中求出的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度的值作为各函数的输入参数。

进而，优选求所述五次函数，使其通过作为所述非同步控制区间的途中特定通过点而设定的对于主轴位置的凸轮位置，并求所述三次函数，以使该途中特定通过点的凸轮加速度为0。

另一方面，本发明的伺服电机控制系统是具有进行用于使控制对象物对于主轴位置在相同的时期移动到相同的位置的控制的同步控制区间，以及进行用于使所述控制对象物从该同步控制区间的结束位置移动到下一个同步控制区间的开始位置的控制的非同步控制区间的伺服电机控制系统，包括：临界点条件设定部件，设定对于非同步控制区间的开始位置以及结束位置的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度；判断部件，基于取得的主轴位置判断是同步控制区间内还是非同步控制区间内；控制曲线生成部件，该判断部件的判断结果，在非同步控制区间的情况下，基于所述非同步控制区间的开始位置以及结束位置的凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度，求由五次函数构成的对于主轴位置的凸轮位置的非同步曲线、由四次函数构成的对于主轴位置的凸轮速度的非同步曲线、通过三次函数的对于主轴位置的加速度的非同步曲线；以及基于由该控制曲线生成部件求出的各非同步曲线和所述取得的主轴位置，生成并输出用于使伺服电机动作的输出信息的部件。

而且，优选即使是非同步控制区间中，也可以输入该非同步控制区间的结束位置的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度的值，所述控制曲线生成部件基于该输入的各值逐次生成所述各非同步曲线。

所述控制曲线生成部件优选包括对非同步控制区间中的每个控制循环，将前一个循环的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度作为非同步曲线的开始位置，生成本次的控制循环中的非同步曲线的功能。

进而，优选包括设定所述非同步控制区间的途中特定通过点的部件，所述控制曲线生成部件在非同步控制区间中生成非同步曲线时，进行求所述五次函数，使其通过所述设定的对于途中特定通过点的主轴位置的凸轮位置，并求三次函数，以使该途中特定通过点的凸轮加速度为0的处理。

进而，所述控制曲线生成部件可以包括在所述同步控制区间中，生成基于方形运动曲线或曲柄运动曲线设定的同步曲线的功能。

根据本发明，通过非同步曲线中对于主轴位置的凸轮位置的特性使用五次曲线，可以在非同步控制区间和同步控制区间之间平滑地连接加速度等。此外，在非同步控制区间中也以控制循环逐次计算非同步曲线，从而即使目标位置变更也可以对应。此外，通过将在前一个控制循环中求出的各值设定为下一个控制循环的非同步控制区间的开始位置的信息，假设目标值变更，也可以平滑地对应。

[用语的定义]

这里，主轴是指用于取得系统的整体的时间基准的轴。例如，通过在该轴上安装编码器来取得该主轴的信号，可以求出主轴的位置(主轴位置)。此外，由于用来取得时间基准，所以可以将控制系统的控制器的内部定时器用作主轴。此外，从动轴是对于主轴的动作，通过某种函数、变量、系数、常数而动作的轴。

同步控制是指对于与主轴连接的部件(work)，从动轴的机构的特定指定部分在相同时期位于相同位置地进行控制。从而，必然指定同步控制时的主轴和从动轴的关系的函数被决定。由该函数表示的是同步曲线。

此外，凸轮位置表示主轴和从动轴的位置关系。例如，实施方式中，角度θ为从动轴的位置，x为主轴的位置，因此凸轮的位置可以表现为

θ＝f(x)。从而，将上述算式以x微分，则成为凸轮速度(dθ/dx)。具体来说，成为

dθ/dx＝df(x)/dx。进而，将上述算式以x微分，则成为凸轮加速度(d²θ/dx²)。

d²θ/dx²＝d²f(x)/dx²

非同步控制是不进行上述同步控制的区间中的控制。换言之，在同步控制结束后到下一个同步控制开始之前，对凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度进行控制，在本发明中，在非同步控制结束时、即下一个同步控制开始的时刻，连接(不切断地连接)地控制凸轮速度、凸轮加速度。

在本发明中，在同步控制区间和非同步控制区间的变位点，可以平滑地连接加速度等，并不发生振动等。

附图说明

图1是表示本发明的应用了优选的一实施方式的包装系统的一例的图。

图2是表示本发明的控制系统的一实施方式的图。

图3是表示动作控制单元的功能的流程图。

图4是表示非同步控制区间内的非同步曲线(相位-位置特性)的图。

图5是表示非同步控制区间内的非同步曲线(相位-速度特性)的图。

图6是表示非同步控制区间内的非同步曲线(相位-加速度特性)的图。

图7是表示变更了非同步控制区间内的目标值的情况下的非同步曲线(相位-位置特性)的图。

图8是表示变更了非同步控制区间内的目标值的情况下的非同步曲线(相位-速度特性)的图。

图9是表示变更了非同步控制区间内的目标值的情况下的非同步曲线(相位-加速度特性)的图。

图10是表示指定了非同步控制区间内的要通过的特定点的情况下的非同步曲线(相位-位置特性)的图。

图11是表示指定了非同步控制区间内的要通过的特定点的情况下的非同步曲线(相位-速度特性)的图。

图12是表示指定了非同步控制区间内的要通过的特定点的情况下的非同步曲线(相位-加速度特性)的图。

图13是表示方形运动式的末端封闭装置的一例的示意图。

图14是将方形运动的机构抽象化，表示电子凸轮和包装薄膜的关系的图。

图15是表示方形运动式的同步控制区间内的同步曲线(相位-位置特性)的图。

图16是表示方形运动式的同步控制区间内的同步曲线(相位-速度特性)的图。

图17是表示方形运动式的同步控制区间内的同步曲线(相位-加速度特性)的图。

图18是表示方形运动式的末端封闭装置中的相位-位置特性中的同步曲线和非同步曲线的图。

图19是表示方形运动式的末端封闭装置中的相位-速度特性中的同步曲线和非同步曲线的图。

图20是表示方形运动式的末端封闭装置中的相位-加速度特性中的同步曲线和非同步曲线的图。

图21是表示方形运动式的末端封闭装置中的相位-加速度特性中的同步曲线和非同步曲线的放大图。

图22是表示曲柄运动式的末端封闭装置的一例的示意图。

图23是将曲柄运动的机构抽象化，表示电子凸轮和包装薄膜的关系的图。

图24是表示曲柄运动式的同步控制区间内的同步曲线(相位-位置特性)的图。

图25是表示曲柄运动式的同步控制区间内的同步曲线(相位-速度特性)的图。

图26是表示曲柄运动式的同步控制区间内的同步曲线(相位-加速度特性)的图。

图27是表示曲柄运动式的末端封闭装置中的相位-位置特性中的同步曲线和非同步曲线的图。

图28是表示曲柄运动式的末端封闭装置中的相位-速度特性中的同步曲线和非同步曲线的图。

图29是表示曲柄运动式的末端封闭装置中的相位-加速度特性中的同步曲线和非同步曲线的图。

具体实施方式

图1作为应用本发明的控制系统的一例，表示了对于包装装置的控制系统。首先，说明控制对象的包装装置。包装薄膜1由一对送料辊2夹住，随该送料辊2的旋转而连续地以一定速度被抽出。这样抽出的包装薄膜1通过制袋器3而被筒状地制袋。此外，同设置在制袋器3的上游侧的被包装物运送供给装置(手指式运送机(finger conveyer))4每隔一定间隔传送的被包装物5在规定的定时被供给到制袋器3内。由此，成为在被筒状地制袋的包装薄膜1内每隔规定间隔包含被包装物5的状态，并以该状态被传送。在制袋器3的下游侧配置中央封闭装置6、末端封闭装置7。中央封闭装置6由一对加热辊构成，夹住被筒状地制袋的包装薄膜内的两侧缘1a的重合部位，该两侧缘1a通过中央封闭装置6，从而被热封闭。末端封闭装置7将被筒状地制袋的包装薄膜1的规定位置(前后的被包装物之间)横向封闭同时切割，如后所述，有方形运动式、曲柄运动式等各种类型。所有类型都具有上下一对末端封闭器，该末端封闭器的前端相对面为封闭面。末端封闭器的封闭面以无接头状的规定的轨迹移动，该一对末端封闭器的封闭面在末端封闭器每一次旋转则从上下夹住一次包装薄膜，进行加热、加压从而热封闭。此外，该末端封闭器的封闭面上内置有切割器，将包装薄膜进行热封闭的同时进行切割而制造出包装体8。

送料辊2、中央封闭装置6以及末端封闭装置7分别与驱动电机M1～M3联动。各驱动电机M1～M3从控制器10接受指令值，以规定的转速进行旋转驱动。该控制器10组装(安装)在包装装置中，作为该包装装置用的控制器起作用。

在本实施方式中，由于以等速度使包装薄膜1移动，因此第一驱动电机M1也以一定速度等速旋转。此外，第二驱动电机M2以一定速度旋转驱动，以便中央封闭装置6的加热辊的周缘(与包装薄膜1的两侧缘1a接触的部位)的移动速度与包装薄膜1的移动速度相等或以稍快的速度动作。另外，在第一驱动电机M1的速度由于各种原因而增减速，包装薄膜的运送速度变动了的情况下，第二驱动电机M2的转速也与之随动地进行增减速控制。

第三驱动电机M3使用伺服电机构成，根据包装薄膜1的运送状态对转速进行增减速控制。即，包装薄膜1在其一个侧缘每隔一定间隔印刷标记。该标记被印刷在对于末端封闭部位偏离了规定距离(包含0的情况)的位置。从而，由于知道从标记传感器S1到末端封闭装置7的包装薄膜1的移动距离以及包装薄膜1的传送速度，因此通过标记传感器S1检测标记之后，求对应于该标记的末端封闭部位到达末端封闭装置7的定时。因此，在末端封闭器离开包装薄膜1的期间进行非同步控制，以便不进行规定的速度控制的包装薄膜1的末端封闭部位到达末端封闭装置7时，一对末端封闭器夹住包装薄膜，为了在该夹住的期间进行与包装薄膜1的传送速度一致的同步控制而对第三驱动电机M3进行控制。

该包装装置基于控制器10的控制信号进行动作。控制器10包括电源单元11、动作控制单元(动作控制器)14、对该动作控制单元14进行数据设定的数据设定控制单元(数据设定控制器)15。这些各单元通过背板总线及其它方式被电、机械连接。当然，也可以连接除此以外的单元。另外，在本实施方式中，是进行使用伺服电机的电子凸轮控制的专用的控制器，但也可以将动作控制单元14和数据设定控制单元15作为构成可编程控制器(PLC)的单元，与CPU单元或IO单元等一起连接，与PLC一体化。

由于基于包装薄膜1的移动来控制末端封闭装置7的动作，因此包装薄膜的运送为主轴，末端封闭装置7侧的动作(第三驱动电机M3)为从动轴。主轴的动作(包装薄膜1的运送)基于主轴编码器PG1的输出进行求解。该主轴编码器PG1例如可以使主轴编码器PG1的旋转轴与包装薄膜1接触，主轴编码器PG1随着包装薄膜1的移动而旋转，也可以与送料辊2的旋转轴联结，可以取各种方式。将该主轴编码器PG1的检测信号提供到动作控制单元14。此外，标记传感器S1的检测信号也被输入该动作控制单元14。而且，在动作控制单元14内进行运算处理，将基于该运算结果的指令值(或脉冲串)向伺服驱动器20输出。伺服驱动器20基于从动作控制单元14提供的指令值和与作为从动轴伺服电机的第三驱动电机M3联合的从动轴编码器PG2的输出信号，控制(同步控制、非同步控制)第三驱动电机M3的旋转动作。

接着，说明作为本发明的主要部分的数据设定控制单元15以及动作控制单元14的内部结构。图2为了说明的方便而示意地记载了包装装置侧。作为控制对象的末端封闭装置7使用圆来示意地表示作为从动轴的电子凸轮。该电子凸轮每转一周，末端封闭器以规定的轨迹进行一个循环移动，在其途中从上下夹住一次包装薄膜1，并进行封闭、切割。

基于来自主轴编码器PG1的输出求包装薄膜从基准位置(重置的位置)移动的距离。在本实施方式中，不是在每次制造一个包装体时重置移动距离(变位)，而是逐次累计地处理。伴随于此，从动轴(电子凸轮)的相位(凸轮位置：角度θ)也进行累计。换言之，假设在图2中，在将上方作为0度的从动轴的基准位置的情况下，第一次凸轮位置从0度变化到360度，但第二次凸轮位置从360度开始变化到720度。以下，继续进行累计，直到被重置。

如图2所示，数据设定控制单元15包括条件设定部15a、凸轮临界点生成部15b。条件设定部15a接受动作开始位置、同步开始位置、同步范围、同步比率、非同步区间指定通过点、动作结束位置的输入。接受的各条件被提供给凸轮临界点生成部15b。

这里，动作开始位置、动作结束位置用于进行一系列的包装等动作从何处开始到何处结束的设定。一般，从动轴的相位(角度θ)从0度开始，成为360度×n(n为正整数)。

同步开始位置用于指定电子凸轮的同步控制区间的开始位置，由从动轴的相位(角度θs)设定。

同步范围设定从同步开始位置起同步多长来进行封闭等动作。通过求同步开始位置+同步范围，可以计算同步结束位置。

同步比率通过对主轴位置进行乘法运算、除法运算，设定用于一边进行同步一边改变从动轴的速度比率的条件。通过该同步比率决定与同步控制区间中的主轴的移动距离(位置)对应的从动轴的位置(凸轮位置：角度θ)，也指定从动轴的角速度等。换言之，同步控制区间中的同步曲线被指定。

非同步区间指定通过点在非同步控制区间中有要通过的位置的情况下进行指定。例如，指定对于主轴位置的从动轴的位置等。

这些各条件的设定(数据输入)例如使用安装在包装装置中的操作面板(可编程显示器、触摸面板等)由操作者初始输入。此外，人看到实际的包装处理等的状况而进行再设定，或基于传感器输出自动地进行再设定。

凸轮临界点生成部15b基于由条件设定部15a设定的成为基准的各条件和经由动作控制单元14取得的当前的主轴位置x，求同步曲线和非同步曲线的临界点的凸轮位置、凸轮速度以及凸轮加速度。同步曲线根据控制对象的末端封闭装置的机构以及薄膜传送速度而被唯一地决定，具体由同步比率决定。因此，在从同步控制区间切换到非同步控制区间的临界点的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度以及凸轮加速度，和从非同步控制区间切换到同步控制区间的临界点的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度、以及凸轮加速度分别基于同步曲线求出。换言之，非同步曲线结束位置表示同步曲线开始位置，求作为该临界点的四个值的

xe＝主轴位置

θe＝凸轮位置

ωe＝凸轮速度

αe＝凸轮加速度。

同样，非同步曲线开始位置表示同步曲线结束位置，求作为该临界点的四个值的

xs＝主轴位置

θs＝凸轮位置

ωs＝凸轮速度

αs＝凸轮加速度。

具体来说，第一次包装处理中的各变位点的主轴位置xe、xs由条件设定部15a提供，同步曲线也预先提供给凸轮临界点生成部15b，从而通过运算各主轴位置的凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度而可以求出。进而，如上所述，由于主轴位置和凸轮位置被累计，因此进行第二次以后的包装处理时的各临界点的主轴位置xe、xs仅通过依次加上包装间距(末端封闭间隔)的距离而可以求出。此外，各临界点的凸轮位置θe、θs通过加上360度而可以求出。另外，如果没有条件设定的变更，则各临界点的凸轮速度和凸轮加速度在第二次以后的包装处理中也取相同值。由于从动作控制单元14取得主轴位置信息，因此当前在进行第几次包装处理可以根据该值识别，根据需要而计算新的临界点的各值，并设定在动作控制单元14。

另一方面，在设定了非同步区间指定通过点的情况下，基于非同步曲线计算基于非同步曲线指定的通过点(特定点)中的四个值

xm＝主轴位置

θm＝凸轮位置

ωm＝凸轮速度

αm＝凸轮加速度。

这里，非同步曲线对于凸轮位置为五次曲线，对于凸轮速度为四次曲线，对于凸轮加速度为三次曲线。换言之，凸轮位置在非同步控制区间中通过非同步曲线开始位置(同步曲线结束位置)和非同步曲线结束位置(同步曲线开始位置)的五次曲线成为基本的非同步控制区间中的控制曲线。而且，在指定了该非同步区间指定通过点的情况下，求通过该指定的通过点(特定点)的五次曲线，并将其设为非同步控制区间的控制曲线(非同步曲线)。

如图2所示，动作控制单元14包括：取得主轴的当前的位置信息等的当前信息取得部14a、控制曲线生成部14b、凸轮设定部14c、命令设定部14d、当前位置重置部14e。

当前信息取得部14a包括环形计数器，通过由该环形计数器对来自主轴编码器PG1的脉冲输出进行计数，从而求当前的主轴位置(离基准位置的距离)，进而，根据单位时间从主轴位置移动的距离运算当前的主轴速度，进而根据该主轴速度的变化部分运算主轴加速度而进行求解。计算出的当前的主轴位置、主轴速度、主轴加速度被提供给凸轮临界点生成部15b、控制曲线生成部14b、命令设定部14d。

当前位置重置部14e用于对当前信息取得部14a的环形计数器进行重置，并使基准位置从0重新开始。例如，基于来自标记传感器S1的检测信号，可以随时发出。例如，另外准备的重置开关(机械式开关、基于操作面板(可编程显示器、触摸面板等)的触摸的电子开关等)被按下之后，以从标记传感器S1收到标记的检测信号为条件，对当前信息取得部14a发出重置命令。这样，不限于通过用户的输入，例如，在正常运转开始后从标记传感器S1输入了标记检测信号时，或通过标记传感器S1的标记检测达到一定数时等与预先决定的条件一致的情况下，也可以重置环形计数器。

控制曲线生成部14b用于生成同步曲线以及非同步曲线。即，控制曲线生成部14b从数据设定控制器15的凸轮临界点生成部15b取得非同步曲线结束位置(同步曲线开始位置)的四个值(xe＝主轴位置、θe＝凸轮位置、ωe＝凸轮速度、αe＝凸轮加速度)、非同步曲线开始位置(同步曲线结束位置)的四个值(xs＝主轴位置、θs＝凸轮位置、ωs＝凸轮速度、αs＝凸轮加速度)、同步比率。而且，从当前信息取得部14a接受当前的主轴位置x。

而且，判断取得的当前的主轴位置是否在同步控制区间内，如果在同步控制区间内，则生成同步曲线，如果在非同步控制区间内，则生成非同步控制曲线。具体来说，同步曲线基于同步比率生成同步位置曲线、同步速度曲线、同步加速度曲线。

另一方面，非同步曲线将取得的主轴位置(x)的值代入下述算式，分别计算规定凸轮位置的五次曲线、规定凸轮速度的四次曲线、规定凸轮加速度的三次曲线。

[算式1]

系数

A₅＝6(θe-θs)/(xe-xs)⁵-3(ωe+ωs)/(xe-xs)⁴+0.5(αe-αs)/(xe-xs)³

A₄＝-15(θ_e-θ_s)/(x_e-x_s)⁴+(7ω_e+8ω_s)/(x_e-x_s)³+(1.5α_s-α_e)/(x_e-x_s)²

A₃＝10(θ_e-θ_s)/(x_e-x_s)³-2(2ω_e+3ω_s)/(x_e-x_s)²+0.5(α_e-3α_s)/(x_e-x_s)

五次曲线

θ(deg)＝A₅(x-x_s)⁵+A₄(x-x_s)⁴+A₃(x-x_s)³+0.5α_s(x-x_s)²+ω_s(x-x_s)+θ_s

四次曲线

dθ/dx(deg/mm)＝5A₅(x-x_s)⁴+4A₄(x-x_s)³+3A₃(x-x_s)²+α_s(x-x_s)+ω_s

三次曲线

d²θ/dx²(deg/mm²)＝20A₅(x-x_s)³+12A₄(x-x_s)²+6A₃(x-x_s)+α_s

在上述算式中，与非同步曲线结束位置有关的四个值使用从数据设定控制单元15的凸轮临界点生成部15b取得的数据。但是，关于非同步曲线开始位置，在进入非同步控制区间内的第一次非同步曲线生成处理时，从使用从凸轮临界点生成部15b取得的数据的循环的下一个控制循环，将前一个循环的主轴位置x_s、凸轮位置θ_s、凸轮速度ω_s、凸轮加速度α_s设定为非同步曲线开始位置。这些各值使用由下级的凸轮设定部14计算出的值来设定。

通过这样，可以进行对于伺服系统中的五次曲线的同步曲线的实时插补控制。换言之，在一次包装处理中有目标值的变更的情况下，通常将前一次的控制循环中求出的各值作为非同步曲线开始位置，并求通过该非同步曲线开始位置和目标值之间的五次曲线及其它曲线，从而可以抑制指令值离散地急剧变化。当然，在不需要该实时插补控制的情况下，非同步曲线开始位置也可以使用从凸轮临界点生成部15b取得的数据。

凸轮设定部14c取得由控制曲线生成部14b生成的各曲线(同步曲线、非同步曲线)，同时取得由当前信息取得部14a取得的主轴的当前位置x，设定对于当前的主轴位置的凸轮位置、凸轮速度以及凸轮加速度。

即，控制曲线生成部14b根据当前的主轴位置生成同步曲线或非同步曲线的其中一个，并将该生成的曲线提供给凸轮设定部14c。从而，凸轮设定部14c通过将当前的主轴位置的值代入表示提供的曲线的函数中的变量x，分别求凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度。

这样求出的凸轮位置θ、凸轮速度dθ/dx以及凸轮加速度d²θ/dx²为了下一个控制循环而传送到控制曲线生成部14b，同时传送到命令设定部14d。命令设定部14d从当前信息取得部14a取得主轴速度dx/dt(mm/sec)、主轴加速度d²x/dt²(mm/sec²)。基于这些取得的信息，并基于下述算式，求从动轴位置、从动轴速度、从动轴加速度，提供给伺服驱动器20。

[算式2]

从动轴位置＝凸轮位置θ

从动轴速度dθ/dt(deg/sec)＝(dθ/dx)*(dx/dt)

从动轴加速度d²θ/dt²(deg/sec²)＝(d²θ/dx²)*(dx/dt)²+(dθ/dx)*(d²x/dt²)

图3表示动作控制单元14的动作流程图。该动作流程图在每个控制循环执行。即，首先当前信息取得部14a由主轴编码器PG1取得主轴的当前位置x(S1)。然后，控制曲线生成部14b基于取得的当前位置x判断主轴位置是否在同步控制区内(S2)，在同步控制区间的情况下，生成同步曲线(S3)，不在同步控制区间内(在非同步控制区内)的情况下，生成非同步曲线(五次曲线、四次曲线、三次曲线)(S4)。另外，各曲线的具体的处理如上述。

接着，凸轮设定部14c基于执行处理步骤S3或S4而生成的曲线(同步曲线/非同步曲线)设定电子凸轮的当前的值(凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度)(S5)。然后，该设定的值作为下一个控制循环时的非同步曲线开始位置被传送到控制曲线生成部14b(S6)。

基于执行处理步骤S5而求出的凸轮的各值，求对于伺服驱动器20的指令值，并输出(S7)。然后，判断是否继续(S8)，在继续的情况下，返回处理步骤S1并进入下一个控制循环。是否继续的判断，例如根据是否输入包装处理的结束命令、停止命令，或是否与预先设定的条件(包装个数、结束时间)一致等而求出。

如表示上述非同步控制区间内的控制曲线(非同步曲线)的一例，则如图4至图6所示。图4表示对于相位(主轴位置)的变位(从动轴的凸轮位置)的相关关系，图5表示对于相位(主轴位置)的速度的相位关系，图6表示对于相位(主轴位置)的加速度的相关关系。假设没有同步目标位置(非同步控制区间的结束位置或开始位置等临界点)的变更，则非同步控制区间内的凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度根据各图所示的曲线而反复执行。通过处理步骤S6，将基于当前的主轴位置设定的各值作为下一个控制循环时的非同步曲线开始位置来生成非同步曲线的情况也同样。而且，在任何的情况下，临界点的速度以及加速度成为0(大致0)，因此可以平滑地与同步控制区间中的同步曲线连接，在临界点不产生振动、冲击等。

这里，如图7至图9所示，设定为非同步曲线开始位置的主轴位置xs＝200mm、从动轴位置θs＝225deg、速度ωs＝0.382deg/mm、加速度αs＝-0.00509deg/mm²。并设定为当初非同步曲线结束位置(同步曲线开始位置)的主轴位置xe＝271mm、从动轴位置θe＝495deg、速度ωe＝0.267deg/mm、加速度αe＝0.00250deg/mm²。

在该状态下，在主轴位置为255mm时，变更为非同步曲线结束位置(同步曲线开始位置)的主轴位置xe＝271mm、从动轴位置θe＝600deg、速度ωe＝0.763deg/mm、加速度αe＝0.02012deg/mm²。于是，由于再设定连接该主轴位置为255mm的前一个位置、速度、加速度和变更了的各值的非同步曲线，因此可以防止机械的冲击、振动。

另外，假设在主轴位置为255mm时如上所述有各目标值的变更的情况下，如再设定连接作为这次的非同步控制区间的开始位置的主轴位置xs＝200mm和新目标值的控制曲线(非同步曲线)，则有时与当前的255mm时的各值相比，255mm时的各值(位置、速度、加速度)大不相同，这样，如图所示，不由连续的曲线连接，在该非连续点恐怕产生机械的冲击、振动。

这样，对于同步控制区间内的速度不一定、加速度在两端发生的同步曲线，也可以连接位置、速度、加速度，同时即使下一个同步曲线的开始位置、速度、加速度在途中改变，也可以连接位置、速度、加速度并驱动伺服系统。由此，可以减少给予机械系统的冲击、振动，进而对于同步曲线的开始位置、速度、加速度的变更也可以进行平滑的动作。

接着，说明指定了非同步控制区间内的途中点的情况的对应。即，在通过数据设定控制单元15的条件设定部15a设定了非同步区间指定通过点(非同步控制区间内的途中点)的情况下，关于该途中点的信息(xm＝主轴位置、θm＝凸轮速度、ωm＝凸轮速度、αm＝凸轮加速度)经由凸轮临界点生成部15b被提供给控制曲线生成部14b。

因此，在当前的主轴位置在非同步控制区间内的情况下，控制曲线生成部14b生成非同步曲线，但此时，在当前的主轴的位置x为xs≤x≤xm的情况下，求在上述各非同步曲线时的运算式中，设定为xe＝xm、θe＝θm。而且，在主轴当前位置x超过xm的时刻，在求上述各非同步曲线时的运算式中，设定为xs＝xm、θs＝θm。

换言之，通过指定了的中间点，在五次曲线之间连接。由此，在中间点，由于速度以及加速度成为0(大致0)。

如表示一例，则如图10至图12所示，非同步曲线的五次曲线从非同步曲线开始位置(同步曲线结束位置)通过途中特定通过点，如图所示，对通向非同步曲线结束位置(同步曲线开始位置)的曲线指定途中点并连接五次曲线和五次曲线。设定为非同步曲线开始位置的主轴位置xs＝200mm、从动轴位置θs＝225deg、速度ωs＝0.382deg/mm、加速度αs＝-0.00509deg/mm²。设定为非同步曲线结束位置(同步曲线开始位置)的主轴位置xe＝271mm、从动轴位置θe＝495deg、速度ωe＝0.267deg/mm、加速度α_e＝-0.00250deg/mm²。途中特定通过点设定为主轴位置xm＝250mm、从动轴位置θm＝400deg、速度ωm＝(θe-θm)/(xe-xm)＝4.524deg/mm、加速度αm＝0(deg/mm²)。于是，不会如表示相位和速度的关系的图11所示，停止速度，而且如表示相位和速度的关系的图12所示，可以连接加速度并进行平滑的动作。

接着，说明末端封闭装置7为方形运动类型的情况。图13是示意地表示方形运动式的末端封闭装置的图。如该图13所示，将由伺服电机构成的第三电机M3的旋转力经由带、链条等的传动部件7a传递给旋转板7b。旋转板7b上沿径向具有可往复移动的滑块7c。该滑块7c随旋转板7b的旋转而进行公转移动，同时在该公转移动时可向径向移动。进而，滑块7c与方形的导槽7d连接。由此，伴随旋转板7b的旋转，滑块7c进行公转，但该移动轨迹沿着由导槽7d规定的无接头状的轨迹。从而，通过生成沿导槽7d的包装薄膜1水平移动的区间7d’，滑块7c沿包装薄膜1在一定期间保持同一距离进行前进移动，然后，进行动作，以便到达经过上升移动→后退移动→下降移动而沿基准的水平移动的区间7d。另外，在图中，为了方便起见，仅记载了上侧，但下侧也有同样的机构。

而且，通过将该滑块7c连接到末端封闭器而一体化，末端封闭器也沿滑块7c的移动轨迹移动。此时，在上述沿水平移动的区间7d’移动中的末端封闭器的封闭面可以接触到包装薄膜1，并从上下夹住，通过使旋转板7b旋转而使末端封闭器的移动速度和包装薄膜1的传送速度一致，可以进行同步控制。此外，除此以外的区间为非同步控制区间。

另外，图13中表示大致矩形(各角为圆弧)的轨迹(二点划线)，但非同步控制区间的轨迹为任意的。进而，用于以该规定的轨迹移动的机构也采用各种方式，可以没有旋转板7b等，也可以末端封闭器自身为滑块7c。重要的是，伴随第三驱动电机M3的旋转，末端封闭器以规定的无接头状的轨迹移动，只要在该移动途中与包装薄膜1平行地具有移动(此时，夹住包装薄膜进行封闭)区间即可，用于以该轨迹移动的机构为任意的。此外，第三驱动电机M3每一次旋转，则旋转板7b进行一次旋转也可以，不同也可以。上述电子凸轮的角度在图13中与旋转板7b的旋转角度对应。

图14将方形运动的机构抽象化，表示电子凸轮和包装薄膜1。如图14所示，在主轴的包装薄膜1被从基准位置(0mm)运送到x1时同步开始，主轴位置到达x2时同步结束。从而，同步控制区间中的包装薄膜1的移动距离为x2-x1。另一方面，在从动轴上从电子凸轮的位置为0度的基准位置起开始包装处理，但在第一次的包装处理中，从θ1时同步开始，在θ2时之前进行同步控制。从而，同步控制区间为θ2-θ1的角度范围。

然后，成为非同步控制区间，该非同步控制区间的结束位置(下一个同步控制区间的开始位置)的主轴位置为x3、从动轴的凸轮位置为θ3，该同步控制区间的结束位置(下一个非同步控制区间的开始位置)的主轴位置为x4、从动轴位置为θ4。

包装机械中的方形移动的凸轮曲线如下。主轴x、从动轴θ分别在x1≤x≤x2、θ1≤θ≤θ2时为同步控制区间。该同步控制区间中的凸轮位置θ、凸轮速度d θ/dx、凸轮加速度d²θ/dt²的各个同步曲线如下述算式[算式3]。

[算式3]

将同步开始点向前后移动的系数：xa  变更同步比率的系数：b作为z＝b(x-xa)

凸轮位置

θ＝180[1-1/π*tan^-1{(x₂+x₁-2z)/(x₂-x₁)*tan(π(θ₂-θ₁)/360)}]

凸轮速度

$\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}=\frac{360b(x_2-x_1)\tan \{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\}}{\mathrm{\π}{(x_2-x_1)}^2+{\tan }^2\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\}*{(x_2+x_1-2z)}^2}$

凸轮加速度

$\frac{d^2\mathrm{\θ}}{d{x}^2}=\frac{1440b^2(x_2-x_1)(x_2+x_1-2z){\tan }^3\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\}}{\mathrm{\π}{[{(x_2-x_1)}^2+{\tan }^2\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\}*{(x_2+x_1-2z)}^2]}^2}$

根据上述算式，在以下的同步控制区间中，基于主轴的位置，对以下的位置、速度、加速度，对控制器的每个控制讯号进行设定并移动。

主轴的速度dx/dt(mm/sec)

主轴的加速度d²x/dt²(mm/sec²)

从动轴位置＝凸轮位置θ

从动轴速度dθ/dt(deg/sec)＝(dθ/dx)*(dx/dt)

从动轴加速度d²θ/dt²(deg/sec²)＝(d²θ/dx²)*(dx/dt)²+(dθ/dx)*(d²x/dt²)

而且，基于上述算式的方形运动的同步控制区间中的动作曲线例如图15到图17所示，在各图中，输入实际单位进行表示。x0＝0mm，x1＝50mm，x2＝200mm，θ0＝0deg，θ1＝135deg，θ2＝225deg，R＝106mm，y＝75mm。

接着，说明非同步控制区间的控制曲线的计算。首先，在非同步曲线开始位置(方形运动同步曲线结束位置)为主轴x＝x2(mm)。如没有同步开始点的变动，则指定上述同步曲线的各算式如以下[算式4]所示，通过对该[算式4]代入x＝x2，如[算式5]所示，可以求出同步结束位置中的各凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度的值。

[算式4]

方形运动凸轮曲线(最初的凸轮)

凸轮位置

0＝180[1-1/π*tan^-1{(x₂+x₁-2x)/(x₂-x₁)*tan(π(θ₂-θ₁)/360)}]

凸轮速度

$\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}=\frac{360}{\mathrm{\π}}*\frac{(x_2-x_1)\tan \{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\}}{{(x_2-x_1)}^2+{\tan }^2\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\}*{(x_2+x_1-2x)}^2}$

凸轮加速度

$\frac{d^2\mathrm{\θ}}{d{x}^2}=\frac{1440}{\mathrm{\π}}*\frac{(x_2-x_1)(x_2+x_1-2x){\tan }^3\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\}}{{[{(x_2-x_1)}^2+{\tan }^2\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\}*{(x_2+x_1-2x)}^2]}^2}$

[算式5]

凸轮位置

θ＝θ2(deg)＝180+(θ₂-θ₁)/2

凸轮速度

$\mathrm{\ω}=\mathrm{\ω}2(\mathrm{deg}/\mathrm{mm})$

$=\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}=\frac{360}{\mathrm{\π}}*\frac{\tan \{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\}}{(x_2-x_1)[1+{\tan }^2\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\left\}\right]}$

凸轮加速度

$\mathrm{\α}=\mathrm{\α}2(\mathrm{deg}/m{m}^2)$

$=\frac{d^2\mathrm{\θ}}{d{x}^2}=\frac{1440}{\mathrm{\π}}*\frac{{\tan }^3\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\}}{{(x_2-x_1)}^2{[1+{\tan }^2\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)/360\left\}\right]}^2}$

由此，取入xs＝x2，θs＝θ2，ωs＝ω2，αs＝α2作为求出非同步曲线时之前的凸轮的值。

此外，在没有目标值的变更的情况下，下一个同步控制区间从成为主轴位置x＝x3时开始，在主轴位置为x3≤x≤x4之间，根据同步曲线进行控制。而且，该下一个同步控制区间中的凸轮位置θ、凸轮速度dθ/dx、凸轮加速度d²θ/dx²分别根据下述算式[算式6]所示的同步曲线被控制。

[算式6]

方形运动凸轮曲线(下一个凸轮)

凸轮位置

θ＝180[1-1/π*tan^-1{(x₄+x₃-2x)/(x₄-x₃)*tan(π(θ₄-θ₃)/360)}]

凸轮速度

$\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}=\frac{360}{\mathrm{\π}}*\frac{(x_4-x_3)\tan \{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_4-{\mathrm{\θ}}_3)/360\}}{{(x_4-x_3)}^2+{\tan }^2\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_4-{\mathrm{\θ}}_3)/360\}{(x_4+x_3-2x)}^2}$

凸轮加速度

$\frac{d^2\mathrm{\θ}}{d{x}^2}=\frac{1440}{\mathrm{\π}}*\frac{(x_4-x_3)(x_4+x_3-2x){\tan }^3\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_4-{\mathrm{\θ}}_3)/360\}}{{[{(x_4-x_3)}^2+{\tan }^2\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_4-{\mathrm{\θ}}_3)/360\}*{(x_4+x_3-2x)}^2]}^2}$

而且，该同步控制区间的开始位置(x＝x3)的各凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度的值可以执行[算式7]并求出。而且，该求出的各值成为主轴x的位置位于x2≤x≤x3的区间的非同步控制区间中的结束位置的各值、即该非同步控制区间中的各个目标值。换言之，作为xe＝x3，θe＝θ3，ωe＝ω3，αe＝α3，对非同步曲线随时设定。

[算式7]

凸轮位置

θ＝θ3(deg)＝180+(θ₄-θ₃)/2

凸轮速度

$\mathrm{d\θ}/\mathrm{dx}=\mathrm{\ω}3(\mathrm{deg}/\mathrm{mm})$

$=\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}=\frac{360}{\mathrm{\π}}*\frac{\tan \{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_4-{\mathrm{\θ}}_3)/360\}}{(x_4-x_3)[1+{\tan }^2\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_4-{\mathrm{\θ}}_3)/360\left\}\right]}$

凸轮加速度

$d^2\mathrm{\θ}/d{x}^2=\mathrm{\α}3(\mathrm{deg}/m{m}^2)$

$=\frac{d^2\mathrm{\θ}}{d{x}^2}=\frac{1440}{\mathrm{\π}}*\frac{{\tan }^3\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_4-{\mathrm{\θ}}_3)/360\}}{{(x_4-x_3)}^2{[1+{\tan }^2\{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_4-{\mathrm{\θ}}_3)/360\left\}\right]}^2}$

而且，由于主轴位置x＝x2时的目标值(非同步控制区间的结束位置的主轴位置)xe为x3，因此生成通过两点的五次曲线。而且，主轴当前位置x(mm)为xs≤x≤xe、即x2≤x≤x3时，对每控制循环求五次曲线并移动。此外，一次进入非同步控制区间内，如果求出各设定值(凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度)，则随图3的流程图的处理步骤S6的执行，设定为下一个控制循环中的非同步曲线开始位置。这样，逐次更新非同步曲线开始位置，同时进行基于五次曲线的非同步控制，直到主轴位置x＝x3为止。

以后，交替执行控制动作区间和非控制动作区间，在途中变更了目标值的情况下，每次进行运算处理，非同步曲线为五次曲线，与同步曲线连接。

表示一例如图18到图21所示。换言之，如图18所示，如相位和变位，即使改变开始方形曲线的同步的位置或同步比率，如图19所示的相位和速度的特性所示，在临界点平滑地连接速度。同样，在图20所示的相位和加速度的特性中，如图21的放大图中可确认的，加速度也在临界点连接。从而，难以发生冲击和振动。而且，由于对各控制循环设定从动轴的伺服的目标位置、目标速度、目标加速度，所以在联机开始同步的情况下，即使改变比率也可以对应。

接着，说明末端封闭装置7为曲柄运动类型的情况。图22是示意地表示曲柄运动式的末端封闭装置的图。如该图22所示，将由伺服电机构成的第三电机M3的旋转力经由带、链条等传动部件7a传递到旋转板(具有如曲臂的功能)7b。在旋转板7b的周缘附近设置曲柄销7f，连接棒7g的一端可旋转地与该曲柄销7f连接。该连接棒7g的另一端上连接滑块7h，该滑块7h可在导轨7i内往复直线运动。由此，如旋转板7b随第三驱动电机M3的旋转而旋转，则伴随于此，滑块7h通过曲柄机构重复进行往复直线运动。而且，将末端封闭器可上下移动地连接到该滑块7h。

当然，图22中，仅记载了包装薄膜1的上侧机构，但下侧也设置同样的机构。而且，在规定的定时上下移动末端封闭器，在来到同步开始点时，从上下夹住包装薄膜，并以该状态前进移动，如到达同步结束点，则末端封闭器离开。然后，封闭器以规定的轨迹前后进移动，并到达基础的同步开始点。

这样，在末端封闭器夹住包装薄膜时，控制(同步控制)旋转板7b的转速，以使末端封闭器即滑块7h的前进移动速度与包装薄膜1的传送速度一致，在除此以外的非同步控制区间中，包装薄膜的下一个末端封闭部位到达同步开始点时，进行控制，以便末端封闭器到达该同步开始点。

图23将曲柄运动的机构抽象化，表示曲柄机构和包装薄膜1。如图23所示，在主轴的包装薄膜1从基准位置(0mm)被传送到x1时，同步开始，在主轴位置到达x2时，同步结束。从而，同步控制区间中的包装薄膜1的移动距离为x2-x1。另一方面，在从动轴上，从电子凸轮的位置为0度的基准位置开始包装处理，在第一次的包装处理中，从θ1时开始同步，到θ2之前进行同步控制。从而，同步控制区间为θ2-θ1的角度范围。

然后，成为非同步控制区间，该非同步控制区间的结束位置(下一个同步控制区间的开始位置)的主轴位置为x3、从动轴的凸轮位置为θ3，该同步控制区间的结束位置(下一个非同步控制区间的开始位置)的主轴位置为x4、从动轴位置为θ4。

曲柄运动的凸轮曲线如下。主轴x、从动轴θ分别为x1≤x≤x2、θ1≤θ≤θ2时为同步控制区间。该同步控制区间中的凸轮位置θ、凸轮速度dθ/dx、凸轮加速度d²θ/dx²的各个同步曲线如下述算式[算式8]。

[算式8]

同步开始点前后移动的系数：xa变更同步比率的系数：b

y、R、L为常数。

z＝b(x-xa)

$\mathrm{\β}=\frac{180}{\mathrm{\π}}{\tan }^{-1}\frac{y}{z}$

$\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}}=-\frac{180\mathrm{by}}{\mathrm{\π}(z^2+y^2)}$

$\frac{d^2\mathrm{\β}}{d{x}^2}=\frac{360b^2\mathrm{yz}}{\mathrm{\π}{(z^2+y^2)}^2}$

凸轮位置

顺时针

$\mathrm{\θ}=\frac{180}{\mathrm{\π}}\left[{\sin }^{-1}\frac{L^2-R^2-z^2-y^2}{2R\sqrt{z^2+y^2}}\right]-\mathrm{\β}$

逆时针

$\mathrm{\θ}=\frac{180}{\mathrm{\π}}[\mathrm{\π}-{\sin }^{-1}\frac{L^2-R^2-z^2-y^2}{2R\sqrt{z^2+y^2}}]-\mathrm{\β}$

凸轮速度

$\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}=\frac{90b(R^2-L^2-y^2)z-z^3}{\mathrm{\πR}\sqrt{z^2+y^2}(z^2+y^2)\cos \left\{\frac{\mathrm{\π}}{180}(\mathrm{\θ}+\mathrm{\β})\right\}}-\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}}$

凸轮加速度

$\frac{d^2\mathrm{\θ}}{d{x}^2}=\frac{90b^2\{(L^2-R^2)(2z^2-y^2)-y^2(z^2+y^2)\}}{\mathrm{\πR}\sqrt{z^2+y^2}{(z^2+y^2)}^2\cos \left\{\frac{\mathrm{\π}}{180}(\mathrm{\θ}+\mathrm{\β})\right\}}+\frac{\mathrm{\π}}{180}{(\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}+\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}})}^2\tan (\mathrm{\θ}+\mathrm{\β})\}-\frac{d^2\mathrm{\β}}{d{x}^2}$

根据上述算式，以下的同步控制区间中，基于主轴的位置对于以下的位置、速度、加速度在控制器的每个控制循环进行设定并移动。

主轴的加速度d²x/dt²(mm/sec²)

从动轴位置＝凸轮位置θ

从动轴速度dθ/dt(deg/sec)＝(dθ/dx)*(dx/dt)

从动轴加速度d²θ/dt²(deg/sec²)＝(d²θ/dx²)*(dx/dt)²+(dθ/dx)*(d²x/dt²)

而且，基于上述算式的曲柄运动的同步控制区间中的动作曲线例如图24到图26所示，在各图中，输入实际单位进行表示。x0＝44.2mm，x1＝200mm，θ0＝135度，θ1＝225度，R＝70mm，y＝70mm，L＝200mm。

接着，说明非同步控制区间的控制曲线的计算。首先，在非同步曲线开始位置(曲柄运动凸轮同步曲线结束位置)为主轴x＝x2(mm)。如没有同步开始点的变动，则指定上述同步曲线的各算式如以下[算式9]所示，通过对该[算式4]代入x＝x2，如[算式10]所示，可以求出同步结束位置中的各凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度的值。

[算式9]

y、R、L为常数。

z＝b(x-xa)

$\mathrm{\β}=\frac{180}{\mathrm{\π}}{\tan }^{-1}\frac{y}{x}$

$\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}}=-\frac{180y}{\mathrm{\π}(x^2+y^2)}$

$\frac{d^2\mathrm{\β}}{d{x}^2}=\frac{360\mathrm{ydx}}{\mathrm{\π}{(x^2+y^2)}^2}$

凸轮位置

顺时针

$\mathrm{\θ}=\frac{180}{\mathrm{\π}}\left[{\sin }^{-1}\frac{L^2-R^2-x^2-y^2}{2R\sqrt{x^2+y^2}}\right]-\mathrm{\β}$

逆时针

$\mathrm{\θ}=\frac{180}{\mathrm{\π}}[\mathrm{\π}-{\sin }^{-1}\frac{L^2-R^2-x^2-y^2}{2R\sqrt{x^2+y^2}}]-\mathrm{\β}$

凸轮速度

$\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}=\frac{90(R^2-L^2-y^2)x-x^3}{\mathrm{\πR}\sqrt{x^2+y^2}(x^2+y^2)\cos \left\{\frac{\mathrm{\π}}{180}(\mathrm{\θ}+\mathrm{\β})\right\}}-\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}}$

凸轮加速度

$\frac{d^2\mathrm{\θ}}{d{x}^2}=\frac{90\{(L^2-R^2)(2x^2-y^2)-y^2(x^2+y^2)\}}{\mathrm{\πR}\sqrt{x^2+y^2}{(x^2+y^2)}^2\cos \left\{\frac{\mathrm{\π}}{180}(\mathrm{\θ}+\mathrm{\β})\right\}}+\frac{\mathrm{\π}}{180}{(\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}+\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}})}^2\tan \left\{\frac{\mathrm{\π}}{180}(\mathrm{\θ}+\mathrm{\β})\right\}-\frac{d^2\mathrm{\β}}{d{x}^2}$

[算式10]

曲柄运动凸轮曲线(最初的凸轮)

y、R、L为常数。

z＝b(x-xa)

$\mathrm{\β}=\frac{180}{\mathrm{\π}}{\tan }^{-1}\frac{y}{x_2}$

$\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}}=-\frac{180y}{\mathrm{\π}(x_2^2+y^2)}$

$\frac{d^2\mathrm{\β}}{d{x}^2}=\frac{360y{x}_2}{\mathrm{\π}{(x_2^2+y^2)}^2}$

凸轮位置

顺时针

${\mathrm{\θ}}_2\left(\mathrm{deg}\right)=\frac{180}{\mathrm{\π}}\left[{\sin }^{-1}\frac{L^2-R^2-x_2^2-y^2}{2R\sqrt{x_2^2+y^2}}\right]-\mathrm{\β}$

逆时针

${\mathrm{\θ}}_2\left(\mathrm{deg}\right)=\frac{180}{\mathrm{\π}}[\mathrm{\π}-{\sin }^{-1}\frac{L^2-R^2-x_2^2-y^2}{2R\sqrt{x_2^2+y^2}}]-\mathrm{\β}$

凸轮速度

$\mathrm{\ω}={\mathrm{\ω}}_2(\mathrm{deg}/\mathrm{mm})=\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}=\frac{-90(R^2-L^2-y^2)x_2-x_2^3}{\mathrm{\πR}\sqrt{x_2^2+y^2}(x_2^2+y^2)\cos \left\{\frac{\mathrm{\π}}{180}({\mathrm{\θ}}_2+\mathrm{\β})\right\}}-\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}}$

凸轮加速度

$a=a_2(\mathrm{deg}/m{m}^2)=\frac{d^2\mathrm{\θ}}{d{x}^2}$

$=\frac{90\{(L^2-R^2)(2x_2^2-y^2)-y^2(x_2^2+y^2)\}}{\mathrm{\πR}\sqrt{x_2^2+y^2}{(x_2+y^2)}^2\cos \left\{\frac{\mathrm{\π}}{180}({\mathrm{\θ}}_2+\mathrm{\β})\right\}}+\frac{\mathrm{\π}}{180}{(\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}+\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}})}^2\tan \left\{\frac{\mathrm{\π}}{180}({\mathrm{\θ}}_2+\mathrm{\β})\right\}-\frac{d^2\mathrm{\β}}{d{x}^2}$

由此，取入xs＝x2，θs＝θ2，ωs＝ω3，αs＝α2作为求出非同步曲线时之前的凸轮的值。此外，在没有目标值的变更的情况下，下一个同步控制区间从成为主轴位置x＝x3时开始，在主轴位置为x3≤x≤x4之间，根据同步曲线进行控制。而且，该下一个同步控制区间中的凸轮位置θ、凸轮速度dθ/dx、凸轮加速度d²θ/dx²分别根据下述算式[算式11]所示的同步曲线被控制。

[算式11]

曲柄运动凸轮曲线(下一个凸轮)

y、R、L为常数。

$\mathrm{\β}=\frac{180}{\mathrm{\π}}{\tan }^{-1}\frac{y}{x_3}$

$\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}}=-\frac{180y}{\mathrm{\π}(x_3^2+y^2)}$

$\frac{d^2\mathrm{\β}}{d{x}^2}=\frac{360y{x}_3}{\mathrm{\π}{(x_3^2+y^2)}^2}$

凸轮位置

顺时针

${\mathrm{\θ}}_3\left(\mathrm{deg}\right)=\frac{180}{\mathrm{\π}}\left[{\sin }^{-1}\frac{L^2-R^2-x_3^2-y^2}{2R\sqrt{x_3^2+y^2}}\right]-\mathrm{\β}$

逆时针

${\mathrm{\θ}}_3\left(\mathrm{deg}\right)=\frac{180}{\mathrm{\π}}[\mathrm{\π}-{\sin }^{-1}\frac{L^2-R^2-x_3^2-y^2}{2R\sqrt{x_3^2+y^2}}]-\mathrm{\β}$

凸轮速度

$\mathrm{\ω}={\mathrm{\ω}}_3(\mathrm{deg}/\mathrm{mm})=\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}=\frac{90(R^2-L^2-y^2)x_3-x_3^3}{\mathrm{\πR}\sqrt{x_3^2+y^2}(x_3^2+y^2)\cos \left\{\frac{\mathrm{\π}}{180}({\mathrm{\θ}}_3+\mathrm{\β})\right\}}-\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}}$

凸轮加速度

$a=$ $a_3(\mathrm{deg}/m{m}^2)$ $\frac{d^2\mathrm{\θ}}{d{x}^2}$

$=\frac{90\{(L^2-R^2)(2x_3^2-y^2)-y^2(x_3^2+y^2)\}}{\mathrm{\πR}\sqrt{x_3^2+y^2}{(x_3^2+y^2)}^2\cos \left\{\frac{\mathrm{\π}}{180}({\mathrm{\θ}}_3+\mathrm{\β})\right\}}+\frac{\mathrm{\π}}{180}{(\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dx}}+\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dx}})}^2\tan \left\{\frac{\mathrm{\π}}{180}({\mathrm{\θ}}_3+\mathrm{\β})\right\}-\frac{d^2\mathrm{\β}}{d{x}^2}$

而且，该同步控制区间的开始位置(x＝x3)的各凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度的值可以执行[算式12]并求出。而且，该求出的各值成为主轴x的位置位于x2≤x≤x3之间的非同步控制区间中的结束位置的各值、即该非同步控制区间中的各个目标值。换言之，作为xe＝x3，θe＝θ3，ωe＝ω3，αe＝α3，对非同步曲线随时设定。

[算式12]

凸轮位置

θ(deg)＝A5(x-xs)⁵+A4(x-xs)⁴+A3(x-xs)³+0.5αs(x-xs)²+ωs(x-xs)+θs

凸轮速度

dθ/dx(deg/mm)＝5*A5(x-xs)⁴+4*A4(x-xs)³+3*A3(x-xs)²+αs(x-xs)+ωs

凸轮加速度

d²θ/dx²(deg/mm²)＝20*A5(x-xs)³+12*A4(x-xs)²+6*A3(x-xs)+αs

系数

A₅＝6(θe-θs)/(xe-xs)⁵-3(ωe+ωs)/(xe-xs)⁴+0.5(αe-αs)/(xe-xs)³

A₄＝-15(θ_e-θ_s)/(x_e-x_s)⁴+(7ω_e+8ω_s)/(x_e-x_s)³+(1.5α_s-α_e)/(x_e-x_s)²

A₃＝10(θ_e-θ_s)/(x_e-x_s)³-2(2ω_e+3ω_s)/(x_e-x_s)²+0.5(α_e-3α_s)/(x_e-x_s)

而且，由于主轴位置x＝x2时的目标值(非同步控制区间的结束位置的主轴位置)xe为x3，因此生成通过两点的五次曲线。而且，主轴当前位置x(mm)为xs≤x≤xe、即x2≤x≤x3时，对每控制循环求五次曲线并移动。此外，一次进入非同步控制区间内，如果求出各设定值(凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度)，则随图3的流程图的处理步骤S6的执行，设定为下一个控制循环中的非同步曲线开始位置。这样，逐次更新非同步曲线开始位置，同时进行基于五次曲线的非同步控制，直到主轴位置x＝x3为止。

以后，交替执行控制动作区间和非控制动作区间，在途中变更了目标值的情况下，每次进行运算处理，非同步曲线为五次曲线，与同步曲线连接。

表示一例如图27到图29所示。换言之，如图27所示，如相位和变位，即使改变开始方形曲线的同步的位置或同步比率，如图28所示的相位和速度的特性所示，在临界点平滑地连接速度。同样，在图29所示的相位和加速度的特性中，加速度也在临界点连接。从而，难以发生冲击和振动。而且，由于对各控制循环设定从动轴的伺服的目标位置、目标速度、目标加速度，所以在联机开始同步的情况下，即使改变比率也可以对应。

在上述各实施方式中，都表示了应用于包装机械的末端封闭装置用的驱动电机(伺服电机)的控制的例子，但本发明不限定于此，例如也可以利用于对于对包装薄膜供给被包装物的被包装物运送供给部件的驱动电机(伺服电机)的控制。即，由于被包装物的传送速度和包装薄膜的传送速度通常不同，所以例如在以一定的速度传送包装薄膜的情况下，仅在对包装薄膜供给被包装物期间，使被包装物的传送速度与包装薄膜的传送速度同步，除此以外的期间，与包装薄膜的传送速度进行非同步控制，可以通过规定的非同步曲线(五次曲线等)控制。

作为末端封闭装置7的一方式，除了上述方形运动式或曲柄运动式以外，也有称为转动的类型。该转动类型的末端封闭装置7分别将末端封闭器直接或间接地安装在上下一对旋转轴上。而且，随着旋转轴的旋转，末端封闭器也旋转，在规定的定时上下的末端封闭器从上下夹住包装薄膜并进行封闭、切割。

这里，与上述各类型的末端封闭装置同样，最初的同步控制区间开始位置的主轴位置为x1且从动轴位置为θ1，同步控制区间结束位置(非同步控制区间内开始位置)的主轴位置为x2且从动轴位置为θ2。而且，下一个同步控制区间开始位置的主轴位置为x3且从动轴位置为θ3，同步控制区间结束位置(非同步控制区间开始位置)的主轴位置为x4且从动轴位置为θ4。于是，产生θ1≤θ2≤θ3≤θ4，x1≤x2≤x3≤x4的关系。

而且，同步曲线由

(θ-θ1)＝(θ2-θ1)/(x2-x1)*(x-x1)表示。这里，θ是从动轴的位置，x是主轴的位置。

以x对上述算式进行微分，则成为

dθ/dx＝(θ2-θ1)/(x2-x1)。

即凸轮速度为

ω1＝ω2＝(θ2-θ1)/(x2-x1)。

进而以x对上述算式进行微分，则成为

d²θ/dx²＝0。凸轮加速度为0。

同样，下一个同步曲线表示为

(θ-θ3)＝(θ4-θ3)/(x4-x3)*(x-x3)。

将上述算式以x微分，则成为

dθ/dx＝(θ4-θ3)/(x4-x3)。

凸轮速度为

ω3＝ω4＝(θ4-θ3)/(x4-x3)。进而，以x微分，则成为d²θ/dx²＝0，凸轮加速度为0。

上述各值，即，将xs＝x2，xe＝x3，θs＝θ2，θe＝θ3代入[算式12]的算式，则

ωs＝ω2＝(θ2-θ1)/(x2-x1)

ωe＝ω3＝(θ4-θ3)/(x4-x3)

作为αs＝0 αe＝0代入，从而生成连接同步曲线间的非同步曲线。

由此，可以为平滑的波形。而且，根据上述实施方式，由于对xs、θs、ωs、αs代入前面的凸轮的值，因此即使下一个同步曲线被变更，也可以连接凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度。

考虑应用于滚珠丝杠、齿轮齿条副的同步动作的情况。将从动轴的伺服电机安装到滚珠丝杠或者齿轮齿条副的机械系统。滚珠丝杠或者齿轮齿条副与主轴的部件平行地放置。该情况下的动作如下。

y＝p×θ

这里，y是滚珠丝杠或者齿轮齿条副的移动量，一般以mm表示。而且，在滚珠丝杠的情况下，成为

P＝滚珠丝杠的螺距/360(度)，

在齿轮齿条副的情况下，成为

P＝小齿轮直径π/360(度)。

x是主轴的位置，

由于有y2＝p×θ2，y1＝p×θ1的关系，所以同步曲线从

(y-y1)＝(y2-y1)/(x2-X1)*(x-x1)，表示为

(θ-θ1)＝(θ2-θ1)/(x2-X1)*(x-x1)。

这里，θ是从动轴的位置，x是主轴的位置，θ2是从动轴的同步曲线结束位置，θ1是从动轴的同步曲线开始位置，x2是主轴的同步曲线结束位置，x1是主轴的同步曲线开始位置。

将上述算式以x微分，则成为

dθ/dx＝(θ2-θ1)/(x2-x1)。

即凸轮速度为

ω1＝(θ2-θ1)/(x2-x1)。

如进一步以x微分，则成为d²θ/dx²＝0，凸轮加速度为0。

从动轴移动出的位置即非同步曲线开始位置是主轴的位置为x0，从动轴的位置为0，凸轮位置ω0＝0，凸轮加速度α0＝0，非同步曲线结束位置(同步曲线开始位置)是主轴的位置为x1，从动轴的位置为θ1。

而且，凸轮速度为

ω1＝(θ2-θ1)/(x2-x1)，

凸轮加速度为

α1＝0。

而且，通过对上述[算式12]的算式代入xs＝x0，xe＝x1，θs＝θ0，θe＝θ1，ωs＝ω0＝0，ωe＝ω1＝(θ2-θ1)/(x2-x1)，αs＝0，αe＝0，生成连接同步曲线间的非同步曲线。

同步曲线结束位置(非同步曲线开始位置)是主轴的位置x2，从动轴的位置为θ2。凸轮速度ω2＝(θ2-θ1)/(x2-x1)，凸轮加速度为0。从动轴停止的位置、即非同步曲线结束位置是主轴的位置为x3，从动轴的位置为θ3。而且，凸轮速度、凸轮加速度α0为0。

同样，对[算式12]代入xs＝x2，xe＝x3，θs＝θ2，θe＝θ3，ωs＝ω2＝(θ2-θ1)/(x2-x1)，ωe＝0，αs＝0，αe＝0，可以生成连接同步曲线间的非同步曲线。

作为包装机械以外的同步控制的应用，印刷机械也有效。印刷机械中纸等被印刷物和有印刷面的辊部分同步动作。该动作中，有时要对开始印刷的位置向前后校正。该校正动作通过使用本发明的五次曲线的非同步控制，可以平滑地进行校正动作。

滚珠丝杠或齿轮齿条副由于两端有界限，因此需要停止。因此，通过使用本发明，可以为平滑的波形。进而，通过应用上述实施方式，由于对xs、θs、ωs、αs输入前面的凸轮的值，因此即使同步曲线被变更，也可以连接凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度。

进而，也可以应用于单独的切割装置而不是封闭装置。此外，封闭或切割的对象不限于包装薄膜，也可以应用于各种薄片形状的东西。进而，不限于这样的封闭装置或切割装置，当然可以应用于使用了伺服电机的电子凸轮的控制方法、控制系统。

例如，关于建材的同步切断，对于通过同步输送来的电子部件或底座的加工或部件的插入，对玻璃的同步切断或加工，对沿流水线输送来的汽车同步加工或插入部件等的同步控制，本发明的非同步控制通过使用非同步区间可以为平滑的波形。进而，通过应用上述实施方式，即使同步曲线变更，也可以连接凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度。

进而，关于直行类的机器人、水平、圆筒、垂直机器人的多个轴的同步控制，通过对非同步区间中的机器人的各轴的动作使用本发明的非同步控制，可以为平滑的波形。进而，通过应用上述实施方式，即使同步曲线变更，也可以连接凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度。

Claims (9)

1.一种电子凸轮的控制方法，该电子凸轮使用伺服电机，其特征在于，具有：进行使作为控制对象物的从动轴对于主轴位置同步动作的控制的同步控制区间；以及进行用于使所述控制对象物从该同步控制区间的结束位置移动到下一个同步控制区间的开始位置为止的控制的非同步控制区间，所述非同步控制区间中的控制，通过

对电子凸轮的位置控制使用五次函数、

对电子凸轮的速度控制使用四次函数、

对电子凸轮的加速度控制使用三次函数，可以平滑地控制所述非同步控制区间和所述同步控制区间被切换的变化点附近的电子凸轮的动作。

2.如权利要求1所述的电子凸轮的控制方法，其特征在于，可以作为各函数的输入参数而随时接受作为非同步控制区间的结束位置信息的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度的值。

3.如权利要求1或2所述的电子凸轮的控制方法，其特征在于，作为所述非同步控制区间的开始位置信息，在每个控制循环，将上一次的控制循环中求出的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度的值作为各函数的输入参数。

4.如权利要求1至3的任何一项所述的电子凸轮的控制方法，其特征在于，求所述五次函数，使其通过作为所述非同步控制区间的途中特定通过点而设定的相对于主轴位置的凸轮位置，并求所述三次函数，以使该途中特定通过点的凸轮加速度接近0。

5.一种伺服电机控制系统，其特征在于，具有进行使作为控制对象物的从动轴对于主轴位置同步动作的控制的同步控制区间，以及进行用于使所述控制对象物从该同步控制区间的结束位置移动到下一个同步控制区间的开始位置的控制的非同步控制区间，该系统包括：

临界点条件设定部件，设定有关非同步控制区间的开始位置以及结束位置的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度；

判断部件，基于取得的主轴位置，判断在同步控制区间内还是在非同步控制区间内；

控制曲线生成部件，在该判断部件的判断结果为非同步控制区间的情况下，基于所述非同步控制区间的开始位置以及结束位置的凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度，求由五次函数构成的相对于主轴位置的凸轮位置的非同步曲线、由四次函数构成的相对于主轴位置的凸轮速度的非同步曲线、三次函数的相对于主轴位置的加速度的非同步曲线；以及

基于由该控制曲线生成部件求出的各非同步曲线和所述取得的主轴位置，生成并输出用于使伺服电机动作的输出信息的部件。

6.如权利要求5所述的伺服电机控制系统，其特征在于，即使是非同步控制区间中，也可以输入该非同步控制区间的结束位置的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度的值，所述控制曲线生成部件基于该输入的各值逐次生成所述各非同步曲线。

7.如权利要求5或6所述的伺服电机控制系统，其特征在于，所述控制曲线生成部件包括在非同步控制区间中的每个控制循环中，将前一个循环的主轴位置、凸轮位置、凸轮速度、凸轮加速度作为非同步曲线的开始位置而生成本次的控制循环中的非同步曲线的功能。

8.如权利要求5至7的任何一项所述的伺服电机控制系统，其特征在于，包括设定所述非同步控制区间的途中特定通过点的部件，

所述控制曲线生成部件在非同步控制区间中生成非同步曲线时，进行求所述五次函数，使其通过所述设定的途中特定通过点的对于主轴位置的凸轮位置，并求三次函数，以使该途中特定通过点的凸轮加速度为0的处理。

9.如权利要求5至8的任何一项所述的伺服电机控制系统，其特征在于，所述控制曲线生成部件包括在所述同步控制区间中，生成基于方形运动曲线或曲柄运动曲线设定的同步曲线的功能。

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