JP2022113028A - Control system and control method for disc type tool magazine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は円盤式刃物マガジンに関し、特に円盤式刃物マガジンの制御システム及び制御方法に関する。 The present invention relates to a disk-type blade magazine, and more particularly to a control system and control method for a disk-type blade magazine.
図1を参照すると、既知の工作機械の刃物の自動交換機構は、円盤式刃物マガジン1と、サーボモータ2と、減速機3と、伝動機構4と、エンコーダ5と、サーボドライバ6とを含む。前記円盤式刃物マガジン1は回動盤1a及び複数のケース1bを含み、ケース1bは異なる刃物を収容する。サーボモータ2の出力軸は、前記減速機3に連結されている。前記減速機3は、異なるギア比を有する複数のギアを含む。前記伝動機構4は、小歯車4a及び大歯車4bを含み、小歯車4aが減速機3に連結され、大歯車4bが円盤式刃物マガジン1の回動盤1aに連結される。前記エンコーダ5が、前記サーボモータ2に配置され、前記サーボモータ2の回動子の回動速度と回動角度が、正確且つ確実であるか否かを検出し、対応するパルス信号を出力して前記サーボドライバ6に返信されるために用いられる。前記サーボドライバ6は前記サーボモータ2に駆動またはブレーキをする制御指令を送信する。前記サーボモータ2が前記減速機3及び前記伝動機構4を介して前記円盤式刃物マガジン1を回動させるように駆動して刃物を選択する目的を実現する。
Referring to FIG. 1, a known automatic blade changing mechanism for a machine tool includes a disk-
上述の機構は刃物を選択する作業を完成することができ、所定のケースを刃物交換位置に移動させることで刃物交換アームが刃物交換位置に刃物を取り出したり、取り付けたりすることができる。しかしながら、前記減速機3及び伝動機構4の歯車部は、長期使用した後に、バックラッシュ(back lash)が発生しやすい。この小さな隙間は伝動誤差を引き起こし、前記円盤式刃物マガジン1の回転位置に影響を与える。また、前記円盤式刃物マガジン1は、過負荷により回転位置に影響を与え、回転が正確ではない場合もある。上述の状況いずれにしても刃物の自動交換機構を誤動作させる。しかしながら、従来の刃物の自動交換機構は、エンコーダ5のパルス信号から特定のケース1bが刃物交換位置に移動しないことを検知できず、刃物交換アームが刃物交換位置に刃物を取り出す又は取り付けることができない場合しか警告を送信しない。従って、前述の既知の技術は完全ではなく、改善する必要がある。
The mechanism described above can complete the operation of selecting a blade, and by moving a given case to the blade changing position, the blade changing arm can take out or attach a blade to the blade changing position. However, the gears of the reduction gear 3 and the transmission mechanism 4 are prone to backlash after long-term use. This small clearance causes a transmission error and affects the rotational position of the disc-
これに鑑みて、本発明は、伝動誤差が許容誤差範囲を超える場合、対応する信号を生成する円盤式刃物マガジンの制御システム及び制御方法を提供することを目的とする。 In view of this, it is an object of the present invention to provide a control system and control method for a disk-type knife magazine that generates a corresponding signal when the transmission error exceeds the allowable error range.
上記目的を達成するために、本発明の回動盤及び前記回動盤に配置された複数のケースを備える円盤式刃物マガジンの制御システムにおいて、出力軸を有するサーボモータと、第1エンコーダと、減速機と、伝動機構と、第2エンコーダと、サーボドライバとを備え、前記第1エンコーダは、前記サーボモータに配置されており、前記出力軸の回動に応じて第1パルス信号を出力し、前記減速機は、前記出力軸に連結された入力端及び出力端を有し、前記伝動機構は、相互に噛合して配置された第1の歯車部材及び第2の歯車部材を含み、前記第1の歯車部材が前記出力端に連結され、前記第2の歯車部材が前記回動盤に連結され、前記第1の歯車部材は、出力端により駆動されて回動すると、前記第2の歯車部材を回動させることで前記回動盤を回動させるように配置されており、前記第2エンコーダは、前記第1の歯車部材及び前記第2の歯車部材の何れか一方に配置され、前記第1の歯車部材及び前記第2の歯車部材の前記何れか一方の回動に応じて第2パルス信号を出し、前記サーボドライバは、前記サーボモータ、前記第1エンコーダ及び前記第2エンコーダに電気的に接続されており、前記サーボモータの回動または回動停止を制御するように配置されている。 In order to achieve the above object, a disk-type blade magazine control system comprising a rotating disk and a plurality of cases arranged on the rotating disk according to the present invention includes: a servomotor having an output shaft; a first encoder; A reduction gear, a transmission mechanism, a second encoder, and a servo driver are provided. The first encoder is arranged on the servo motor and outputs a first pulse signal according to rotation of the output shaft. , the speed reducer has an input end and an output end connected to the output shaft, the transmission mechanism includes a first gear member and a second gear member arranged in mesh with each other, A first gear member is connected to the output end, and a second gear member is connected to the rotating disk, and the first gear member is driven by the output end to rotate, thereby rotating the second gear member. The rotary disk is rotated by rotating a gear member, and the second encoder is arranged on either one of the first gear member and the second gear member, The servo driver outputs a second pulse signal according to the rotation of one of the first gear member and the second gear member, and the servo driver sends the servo motor, the first encoder, and the second encoder. It is electrically connected and arranged to control rotation or de-rotation of said servomotor.
前記複数のケースの数がNであり、前記出力軸が1回動するとき、前記第1エンコーダによって出力される第1パルス信号は第1の所定パルス数K1を有し、前記第2エンコーダの配置された前記第1の歯車部材が1回動するとき、または前記第2エンコーダの配置された前記第2の歯車部材が1/N回動するとき、前記第2エンコーダによって出力される第2パルス信号は第2の所定パルス数K2を有し、前記減速機の減速比がM:1である。 When the number of the plurality of cases is N, and the output shaft rotates once, the first pulse signal output by the first encoder has a first predetermined number of pulses K1, and the output of the second encoder is A second encoder output by the second encoder when the first arranged gear member rotates once or when the second gear member arranged with the second encoder rotates 1/N. The pulse signal has a second predetermined number of pulses K2, and the speed reduction ratio of the speed reducer is M:1.
前記第1エンコーダから受信した第1パルス信号のパルス数がK1×M+Eに達する(Eが誤差パルス数である)とともに、前記第2エンコーダから受信した第2パルス信号のパルス数がK2より小さいという第1の条件を満たすと、前記サーボドライバが信号を送信するように配置されている。 When the number of pulses of the first pulse signal received from the first encoder reaches K1*M+E (where E is the number of error pulses), the number of pulses of the second pulse signal received from the second encoder is less than K2. The servo driver is arranged to transmit a signal when a first condition is met.
本発明の更なる回動盤及び前記回動盤に配置された複数のケースを備える円盤式刃物マガジンの制御システムにおいて、出力軸を有するサーボモータと、第1エンコーダと、減速機と、伝動機構と、第2エンコーダと、サーボドライバとを備え、前記第1エンコーダは、前記サーボモータに配置されており、前記出力軸の回動に応じて第1パルス信号を出力し、前記減速機は、前記出力軸に連結された入力端及び出力端を有し、前記伝動機構は、前記出力端と前記回動盤との間に配置されており、前記第2エンコーダは、前記伝動機構に配置され、前記伝動機構の回動に応じて第2パルス信号を出力し、前記サーボドライバは、前記サーボモータ、前記第1エンコーダ及び前記第2エンコーダに電気的に接続されており、前記サーボドライバは、回動信号を受信し、前記回動信号に基づいて前記サーボモータを制御して前記出力軸を回動させるとともに、前記減速機及び前記伝動機構を介して前記回動盤を回動させるように駆動し、前記サーボドライバは、前記第1パルス信号及び前記第2パルス信号を受信し、前記第1パルス信号のパルス数が上限のパルス数に達するとともに、前記第2パルス信号のパルス数が所定パルス数に達しないと、前記サーボドライバは信号を送信する。 In a control system for a disc-type blade magazine comprising a rotary disc and a plurality of cases arranged on the rotary disc according to the present invention, a servomotor having an output shaft, a first encoder, a speed reducer, and a transmission mechanism , a second encoder, and a servo driver, wherein the first encoder is arranged on the servo motor and outputs a first pulse signal according to rotation of the output shaft; The transmission mechanism has an input end and an output end connected to the output shaft, the transmission mechanism is disposed between the output end and the rotating disk, and the second encoder is disposed on the transmission mechanism. , a second pulse signal is output according to rotation of the transmission mechanism, the servo driver is electrically connected to the servo motor, the first encoder and the second encoder, the servo driver receiving a rotation signal and controlling the servomotor based on the rotation signal to rotate the output shaft and to rotate the rotation board via the speed reducer and the transmission mechanism; The servo driver receives the first pulse signal and the second pulse signal, the number of pulses of the first pulse signal reaches an upper limit number of pulses, and the number of pulses of the second pulse signal reaches a predetermined number of pulses. The servo driver sends a signal when the number of pulses is not reached.
本発明の更なる円盤式刃物マガジンの制御システムの制御方法において、前記円盤式刃物マガジンの制御システムは、出力軸を有するサーボモータと、第1エンコーダと、減速機と、伝動機構と、第2エンコーダと、サーボドライバとを備え、前記第1エンコーダは、前記出力軸の回動に応じて第1パルス信号を出力し、前記減速機は、前記出力軸に連結された入力端及び出力端を有し、前記伝動機構は、相互に噛合して配置された第1の歯車部材及び第2の歯車部材を含み、前記第1の歯車部材が前記出力端に連結され、前記第2の歯車部材が前記回動盤に連結され、前記第1の歯車部材は、出力端により駆動されて回動すると、前記第2の歯車部材を回動させることで前記回動盤を回動させるように配置されており、前記第2エンコーダは、前記第1の歯車部材及び前記第2の歯車部材の何れか一方の回動に応じて第2パルス信号を出力し、前記サーボドライバは、前記サーボモータ、前記第1エンコーダ及び前記第2エンコーダに電気的に接続されており、前記複数のケースの数がNであり、前記出力軸が1回動するとき、前記第1エンコーダによって出力される第1パルス信号が第1の所定パルス数K1を有し、前記第2エンコーダに対応する前記第1の歯車部材は1回動するとき、または前記第2エンコーダに対応する前記第2の歯車部材は1/N回動するとき、前記第2エンコーダによって出力される第2パルス信号が第2の所定パルス数K2を有し、前記減速機の減速比がM:1であり、前記制御方法は前記サーボドライバにより実行され、以下のステップを含む。 In a further control method for a disk-type cutter magazine control system of the present invention, the disk-type cutter magazine control system includes a servomotor having an output shaft, a first encoder, a speed reducer, a transmission mechanism, and a second motor. An encoder and a servo driver are provided, wherein the first encoder outputs a first pulse signal according to rotation of the output shaft, and the speed reducer connects an input end and an output end connected to the output shaft. wherein the transmission mechanism includes a first gear member and a second gear member arranged in mesh with each other, the first gear member being connected to the output end and the second gear member is connected to the rotating disk, and the first gear member, when driven by the output end to rotate, is arranged to rotate the second gear member, thereby rotating the rotating disk. The second encoder outputs a second pulse signal in response to rotation of either the first gear member or the second gear member, the servo driver outputs the servo motor, electrically connected to the first encoder and the second encoder, wherein the number of the plurality of cases is N, and a first pulse output by the first encoder when the output shaft rotates once; When the signal has a first predetermined number of pulses K1 and said first gear member corresponding to said second encoder has made one turn, or said second gear member corresponding to said second encoder has one turn. N turns, the second pulse signal output by the second encoder has a second predetermined pulse number K2, the speed reduction ratio of the speed reducer is M:1, and the control method is the servo driver. and includes the following steps:
ステップA:回動信号を受信する。 Step A: Receive a rotation signal.
ステップB:前記サーボモータを制御し、前記出力軸を回動させ、前記第1パルス信号及び前記第2パルス信号を受信する。 Step B: controlling the servo motor to rotate the output shaft and receiving the first pulse signal and the second pulse signal;
ステップC:前記第1パルス信号のパルス数及び前記第2パルス信号のパルス数をカウントする。 Step C: counting the number of pulses of the first pulse signal and the number of pulses of the second pulse signal.
ステップD:前記第1パルス信号のパルス数がK1×M+Eに達する(Eが誤差パルス数である)とともに、前記第2パルス信号のパルス数がK2より小さいという第1の条件を満たすと、信号を送信する。 Step D: When the number of pulses of the first pulse signal reaches K1*M+E (where E is the number of error pulses) and the number of pulses of the second pulse signal is less than K2, a first condition is met, the signal to send.
本発明によれば、第1エンコーダ及び第2エンコーダのパルス信号によって、前記サーボドライバは、伝動誤差が許容誤差範囲を超える場合、後続の処理のために信号を送信する。 According to the present invention, the pulse signals of the first encoder and the second encoder cause the servo driver to send a signal for subsequent processing if the transmission error exceeds the allowable error range.
本発明をより明確に説明するために、好ましい実施形態を図面を参照して以下に詳細に説明する。図2を参照すると、本発明の第一の好ましい実施形態に係わる制御システムは、図3及び図4に示す円盤式刃物マガジン1を制御し、前記円盤式刃物マガジン1は、回動盤1a及び複数のケース1bを含み、前記複数のケース1bが前記回動盤1aに配置され、前記回動盤1aの回動に従って回動する。
In order to explain the invention more clearly, preferred embodiments are described in detail below with reference to the drawings. Referring to FIG. 2, the control system according to the first preferred embodiment of the present invention controls a disc-
前記制御システム100は、サーボモータ10と、第1エンコーダ12と、減速機14と、伝動機構16と、第2エンコーダ18と、サーボドライバ20とを備える。
The
前記サーボモータ10は、出力軸102を有し、前記サーボモータ10が制御されて出力軸102を回動させる。前記第1エンコーダ12は、前記サーボモータ10に配置され、前記出力軸102が回動するとともに回動する。前記第1エンコーダ12は、前記出力軸102の回動に応じて第1パルス信号を出力する。前記出力軸1021が1回動するとき、前記第1エンコーダ12によって出力される第1パルス信号は所定パルス数K1(以下に第1の所定パルス数K1と定義されて説明する)を有する。
The
前記減速機14は、前記出力軸102に連結された入力端142与及び出力端144を有する。前記減速機14の減速比はM:1であり、即ち、前記サーボモータ10の出力軸102が前記入力端142をM回動させるように駆動するとき、出力端144が1回動する。本実施形態において、Mが10であるが、これに限定されない。前記減速機14は、減速のため-異なるギア比を有する複数のギアを含む。前記減速機14は、例えば、遊星歯車減速機またはウォーム歯車減速機であるが、これらに限定されない。
The
前記伝動機構16が前記出力端144と前記円盤式刃物マガジン1の回動盤1aとの間に連結されている。本実施形態において、前記伝動機構16は、相互に噛合して配置された第1の歯車部材162及び第2の歯車部材164を含み、前記第1の歯車部材162が前記減速機14の出力端144に連結され、前記第2の歯車部材164が前記回動盤1aに連結され、前記第2の歯車部材164が回動するとともに前記回動盤1aは回動する。前記第1の歯車部材162は、前記減速機の出力端144により駆動されて回動すると、前記第2の歯車部材164を回動させることで前記回動盤1aを回動させる。前記第2の歯車部材164が1回動することは、前記円盤式刃物マガジン1の回動盤1aが1回動することに相当する。本実施形態において、第1の歯車部材162がウォームであり、前記第2の歯車部材164がウォームギアであり、前記ウォームの一端が前記減速機14の出力端144に連結され、前記ウォームの本体が前記ウォームギアの外周と噛合しており、前記ウォームギアのギア本体が前記回動盤1aに連結されている。正常な状態において(即ち、第1の歯車部材162は第2の歯164に密接するとともに第2の歯車部材164を回動させるように駆動する)、前記第1の歯車部材162が1回動するとき、前記第2の歯車部材164を1/N(Nが刃物マガジンの数である)回動させるように駆動する。本実施形態において、Nが10であるが、これに限定されない。前記第1の歯車部材162が1回動するときまたは前記第2の歯車部材164が1/N回動するとき、これに応じて前記円盤式刃物マガジン1が1/N回動する(即ち、一つの刃物位置を切り替える)。刃物位置を切り替えるとは、特定のケース1bを一つの刃物交換位置に対応させることである。
The
前記第2エンコーダ18は、前記伝動機構16に配置され、前記伝動機構16の回動に応じて第2パルス信号を出力する。前記第2エンコーダ18は、前記第1の歯車部材162及び前記第2の歯車部材の何れか一方に配置され、前記第1の歯車部材16または前記第2の歯車部材164の前記何れか一方の回動に応じて前記第2パルス信号を出力する。本実施形態において、前記第2エンコーダ18は、第2の歯車部材164に配置され、より詳しくは、第2の歯車部材164の回動中心(即ち、ウォームギアのギア本体の回動中心)に配置される。前記第2エンコーダ18は、前記第2の歯車部材164の回動に対応する。前記第2の歯車部材164が1/N回動するとき、前記第2エンコーダ18により出力される第2パルス信号は所定パルス数(以下に第2の所定パルス数K2と定義される)を有する。
The
前記サーボドライバ20は、前記サーボモータ10、前記第1エンコーダ12及び前記第2エンコーダ18に電気的に接続されており、前記サーボモータ10回動または回動の停止を制御する。本実施形態において、前記サーボドライバ20は、制御装置22に接続され、前記制御装置22は、例えば、プログラム可能論理制御装置(Programmable Logic Controllers)であり、前記制御装置22は前記サーボドライバ20に制御信号を送信する。前記サーボドライバ20は、制御信号に基づき前記サーボモータ10の回動または回動の停止を制御する。前記制御装置22によって出力される制御信号が回動信号である場合、前記サーボドライバ20が前記出力軸102を回動させるように前記サーボモータ10を制御する。本実施形態において、前記回動信号は、前記円盤式刃物マガジン1の回動盤が第1の所定回動方向または第2の所定回動方向に沿って少なくとも1/N回動することと対応する。前記第1の回動方向と前記第2の回動方向とは反対する。即ち、前記円盤式刃物マガジン1を少なくとも一つの刃物位置を切り替えさせるが、これに限定されない。前記回動信号に応じて前記円盤式刃物マガジン1の回動盤を2/N以上回動してもよく、即ち、二つ以上の刃物位置を切り替えさせる。
The
上述の制御システム100によって、本実施形態の制御方法を実行ことができる。前記制御方法は、前記サーボドライバ20によって実行され、図5に示す以下のステップを含む。
The control method of this embodiment can be executed by the
前記サーボドライバ20は、回動信号を受信する。前記回動信号は、一例として、一つの刃物位置を切り替えるように、前記円盤式刃物マガジン1の回動盤1aの1/N回動と対応する。
The
前記サーボドライバ20は、前記回動信号に基づき前記出力軸102を回動させるように前記サーボモータ10を制御し、前記第1エンコーダ12の第1パルス信号及び前記第2エンコーダ18の第2パルス信号を受信する。
The
前記サーボドライバ20は、前記第1パルス信号のパルス数及び前記第2エンコーダの第2パルス信号をカウントし続ける。
The
前記サーボドライバ20は、前記第1パルス信号のパルス数が上限のパルス数に達するとともに、前記第2パルス信号のパルス数K2より小さいという第1の条件を満たすと、信号を送信する。判定に用いるため、前記上限のパルス数及び前記第2の所定パルス数を前記サーボドライバ20のメモリユニットに記憶しておく。本実施形態において、前記上限のパルス数がK1×M+Eであり、ただし、Eが誤差パルス数である。本実施形態において、E=K1×0.1である。言い換えれば、第1の所定パルス数の10%を許容誤差パルス数とする。他の実施形態において、第1の所定パルス数の5%~15%を許容誤差パルス数としてもよく、すなわち、EはK1×0.05~K1×0.15であってもよい。
The
言い換えれば、正常な状態において、一つの刃物位置を切り替える場合、前記サーボモータ10の出力軸102はM回動し、前記減速機14を介して前記第1の歯車部材162を1回動させ、第2の歯車部材164を1/N回動させる。上述の第1の条件は、出力軸102がM回動するとともに誤差として0.1回動しても、第2の歯車部材164が1/Nまで回動しないことを意味し、即ち、出力軸102と第2の歯車部材164との間の伝動誤差が許容誤差範囲を超えたことを意味する。この場合、前記サーボドライバ20が前記信号を送信する。本実施形態において、前記信号は、警告信号および/または停止信号を含むことができる。制御装置22に警告するように前記サーボドライバ20は警告信号を前記制御装置22にを送信する。他の実施形態において、前記サーボドライバ20は、直接にまたは前記制御装置22を介して前記警告信号を警告ユニットに送信してもよい。警告ユニットは、例えば、ディスプレイ、警告ランプ、発音ユニット等であってもよい。
In other words, in the normal state, when one blade position is switched, the
前記サーボモータ10の回動を停止させるように制御するため、前記サーボドライバ20は、停止信号を前記サーボモータ10に送信する。これによって、保守者が後続の修正を行うことができる。
The
前記第1の条件を満たさない前に、前記サーボドライバ20は、前記第1エンコーダ12から受信した第1パルス信号のパルス数がK1×Mより大きいとともに、K1×M+E未満であると、前記出力軸102を回動し続けさせるように前記サーボモータ10を制御する。即ち、M回動+誤差としての0.1回動まで達しないとき、伝動誤差が許容の誤差範囲内であり、前記サーボドライバ20は、前記サーボモータ10を回動し続けるように許容する。そして、前記第2エンコーダ18によって出力される第2パルス信号のパルス数がK2に等しいと、第2の歯車部材164が1/N回動したことを意味し、即ち、一つの刃物位置を切り替えたことを意味し、前記出力軸102の回動を停止させるように前記サーボドライバ20は前記サーボモータ10を制御する。
Before the first condition is not met, the
上述の実施形態によれば、前記サーボドライバ20は、許容誤差範囲内で円盤式刃物マガジン1の刃物位置の切り替えを続けさせるが、伝動誤差が許容誤差範囲を超えると、後続の処理のため信号を送信する。
According to the above-described embodiment, the
図6に本発明の第二の好ましい実施形態に係わる制御システム200を示した。第一の実施形態の制御システムとは大体同じ構造を有するが、両者の相違は以下の通りである。本実施形態において、第2エンコーダ24が第1の歯車部材162に配置され、即ち、ウォームギアの他端に配置され、前記他端は減速機の出力端に対向する。前記第2エンコーダ24は、前記第1の歯車部材162の回動に応じて第2パルス信号を出力する。前記第1の歯車部材162が1回動するとき、前記第2エンコーダ24によって出力される第2パルス信号は、第2の所定パルス数K2を有する。
FIG. 6 shows a
本実施形態の制御方法と第一実施形態の制御方法とは大体同じである。同様に、前記サーボドライバ20は、前記第1パルス信号のパルス数が上限のパルス数に達するとともに、前記第2パルス信号のパルス数が第2の所定パルス数K2より小さいという第1の条件を満たすと、信号を送信する。前記第1の条件は、出力軸102がM回動するとともに誤差として0.1回動しても、第1の歯車部材162が1回動までしないことを意味し、即ち、出力軸102と第1の歯車部材162との間の伝動誤差が許容誤差範囲を超えたことを意味する。この場合、前記サーボドライバ20が前記信号を送信する。
The control method of this embodiment and the control method of the first embodiment are substantially the same. Similarly, the
図7に示された本発明の第三の好ましい実施形態に係わる制御システム300は、第一の実施形態の構造に基づき、更に、前記サーボドライバ20に電気的に接続された前記第3エンコーダ26を含む。
A
前記第2エンコーダ18は、前記第1の歯車部材162及び前記第2の歯車部材164の何れか一方に配置され、前記第3エンコーダ26は、前記第1の歯車部材162及び前記第2の歯車部材164の何れか他方に配置される。本実施形態において、前記第3エンコーダ26と第二実施形態の第2エンコーダ24との配置位置及び作用が同じである。前記第3エンコーダ26は、前記第1の歯車部材162の回動に応じて第3パルス信号を出力する。第1の歯車部材162が1回動するとき、第3エンコーダ26によって出力される第3パルス信号は、所定パルス数(以下に第3の所定パルス数K3と定義される)を有する。
The
本実施形態の制御方法は、第一実施形態の制御方法に基づき、更に、以下のステップを含む。 The control method of this embodiment is based on the control method of the first embodiment and further includes the following steps.
前記サーボドライバ20は、受信前記第3パルス信号を受信し、前記第3パルス信号のパルス数をカウントする。
The
第1パルス信号のパルス数がK1×M+Eより大きいとともに、前記第3エンコーダから受信した第2パルス信号のパルス数がK3より小さいという第2の条件を満たすと、前記サーボドライバ20が別の信号を送信する。
When the second condition that the pulse number of the first pulse signal is larger than K1*M+E and the pulse number of the second pulse signal received from the third encoder is smaller than K3, the
前記第2の条件は、出力軸102がM回動するとともに誤差として0.1回動しても、第1の歯車部材162が1回動までしないことを意味し、即ち、出力軸102と第1の歯車部材162との間の伝動誤差が許容誤差範囲を超えたことを意味する。この場合、前記サーボドライバ20が前記別の信号を送信する。
The second condition means that even if the
前記別の信号は、警告信号および/または停止信号を含むことができる。 Said another signal may comprise a warning signal and/or a stop signal.
制御装置22に警告するように警告信号を前記制御装置22に送信する。他の実施形態において、前記サーボドライバ20は、直接にまたは前記制御装置22を介して前記警告信号を警告ユニットに送信してもよい。前記サーボモータ10の回動を停止させるように制御するため、前記停止信号を前記サーボモータ10に送信し、これによって、保守者が後続の修正を行うことができる。
A warning signal is sent to the
本実施形態の制御システム300及び制御方法によれば、前記サーボドライバ20は、出力軸102と第2の歯車部材164との間の伝動誤差が許容誤差範囲を超える場合(第1の条件)、前記信号を送信し、または、出力軸102と第1の歯車部材162との間の伝動誤差が許容誤差範囲を超える場合(第2の条件)、前記別の信号を送信する。
According to the
図8に本発明の第四の好ましい実施形態に係わる制御システム400を示した。第一の実施形態の制御システムと大体同じ構造を有するが、両者の相違は以下の通りである。本実施形態の伝動機構28の第1の歯車部材282は小歯車であり、第2の歯車部材284は大歯車である。同様に、第1の歯車部材282が1回動するとき、第2の歯車部材284を1/N回動させるように駆動する。本実施形態の制御方法と第一実施形態の制御方法とが同じであるため、ここで繰り返し説明しない。また、本実施形態の伝動機構28は、第二の実施形態及び第三の実施形態に適用することもできる。
FIG. 8 shows a
上述したものは本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明の明細書及び特許請求の範囲の均等な変化はすべて、本発明の特許請求の範囲内に含まれるべきである。 The above are only preferred embodiments of the present invention, and all equivalent changes in the specification and claims of the present invention should be included within the scope of the claims of the present invention.
1:円盤式刃物マガジン
1a:回動盤
1b:ケース
100:制御システム
10:サーボモータ
102:出力軸
12:第1エンコーダ
14:減速機
142:入力端
144:出力端
16:伝動機構
162:第1の歯車部材
164:第2の歯車部材
18:第2エンコーダ
20:サーボドライバ
22:制御装置
200:制御システム
24:第2エンコーダ
300:制御システム
26:第3エンコーダ
400:制御システム
28伝動機構
282第1の歯車部材
284第2の歯車部材
1: Disk-type blade magazine 1a: Rotating
第1パルス信号のパルス数がK1×M+Eより大きいとともに、前記第3エンコーダから受信した第3パルス信号のパルス数がK3より小さいという第2の条件を満たすと、前記サーボドライバ20が別の信号を送信する。
When the second condition that the number of pulses of the first pulse signal is greater than K1*M+E and the number of pulses of the third pulse signal received from the third encoder is less than K3, the
Claims (26)
出力軸を有するサーボモータと、第1エンコーダと、減速機と、伝動機構と、第2エンコーダと、サーボドライバとを備え、
前記第1エンコーダは、前記サーボモータに配置されており、前記出力軸の回動に応じて第1パルス信号を出力し、
前記減速機は、前記出力軸に連結された入力端及び出力端を有し、
前記伝動機構は、相互に噛合して配置された第1の歯車部材及び第2の歯車部材を含み、前記第1の歯車部材が前記出力端に連結され、前記第2の歯車部材が前記回動盤に連結され、前記第1の歯車部材は、出力端により駆動されて回動すると、前記第2の歯車部材を回動させることで前記回動盤を回動させるように配置されており、
前記第2エンコーダは、前記第1の歯車部材及び前記第2の歯車部材の何れか一方に配置され、前記第1の歯車部材及び前記第2の歯車部材の前記何れか一方の回動に応じて第2パルス信号を出し、
前記サーボドライバは、前記サーボモータ、前記第1エンコーダ及び前記第2エンコーダに電気的に接続されており、前記サーボモータの回動または回動停止を制御するように配置されており、
前記複数のケースの数がNであり、前記出力軸が1回動するとき、前記第1エンコーダによって出力される第1パルス信号は第1の所定パルス数K1を有し、前記第2エンコーダの配置された前記第1の歯車部材が1回動するとき、または前記第2エンコーダの配置された前記第2の歯車部材が1/N回動するとき、前記第2エンコーダによって出力される第2パルス信号は第2の所定パルス数K2を有し、前記減速機の減速比がM:1であり、
前記第1エンコーダから受信した第1パルス信号のパルス数がK1×M+Eに達する(Eが誤差パルス数である)とともに、前記第2エンコーダから受信した第2パルス信号のパルス数がK2より小さいという第1の条件を満たすと、前記サーボドライバが信号を送信するように配置されている
円盤式刃物マガジンの制御システム。 A disk-type blade magazine control system comprising a rotating disk and a plurality of cases arranged on the rotating disk,
A servo motor having an output shaft, a first encoder, a speed reducer, a transmission mechanism, a second encoder, and a servo driver,
The first encoder is arranged on the servomotor and outputs a first pulse signal according to rotation of the output shaft,
The speed reducer has an input end and an output end connected to the output shaft,
The transmission mechanism includes a first gear member and a second gear member arranged in mesh with each other, the first gear member being connected to the output end, and the second gear member being connected to the rotating gear member. The first gear member is coupled to a rotating disk and is arranged to rotate when driven by the output end to rotate the second gear member, thereby rotating the rotating disk. ,
The second encoder is disposed on either one of the first gear member and the second gear member, and rotates according to rotation of the one of the first gear member and the second gear member. to output the second pulse signal,
The servo driver is electrically connected to the servo motor, the first encoder, and the second encoder, and is arranged to control rotation or stop rotation of the servo motor,
When the number of the plurality of cases is N, and the output shaft rotates once, the first pulse signal output by the first encoder has a first predetermined number of pulses K1, and the output of the second encoder is A second encoder output by the second encoder when the first arranged gear member rotates once or when the second gear member arranged with the second encoder rotates 1/N. the pulse signal has a second predetermined number of pulses K2, the speed reduction ratio of the speed reducer is M:1,
When the number of pulses of the first pulse signal received from the first encoder reaches K1*M+E (where E is the number of error pulses), the number of pulses of the second pulse signal received from the second encoder is less than K2. A control system for a disk-type blade magazine, wherein the servo driver is arranged to transmit a signal when a first condition is met.
請求項1に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 2. The disc-type blade magazine control system according to claim 1, wherein the signal is sent to the servomotor to control the rotation of the servomotor to stop.
前記ウォームの一端が前記減速機の出力端に連結され、前記ウォームギアが前記回動盤に連結され、前記第2エンコーダが前記ウォームの他端または前記ウォームギアの回動中心に配置されている
請求項1に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 the first gear member is a worm and the second gear member is a worm gear;
One end of the worm is connected to the output end of the speed reducer, the worm gear is connected to the rotating disc, and the second encoder is arranged at the other end of the worm or at the rotation center of the worm gear. 2. A control system for a disk-type blade magazine according to 1.
前記第3エンコーダは、前記第1の歯車部材及び前記第2の歯車部材の何れか他方に配置されるとともに、前記サーボドライバに電気的に接続され、前記第3エンコーダの配置された前記第1の歯車部材または前記第2の歯車部材の回動に応じて第3パルス信号を出力し、
前記第3エンコーダの配置された前記第1の歯車部材は1回動するとき、または前記第3エンコーダの配置された前記第2の歯車部材は1/N回動するとき、前記第3エンコーダによって出力される第3パルス信号は第3の所定パルス数K3を有し、
前記第1エンコーダから受信した第1パルス信号のパルス数がK1×M+Eより大きいとともに、前記第3エンコーダから受信した第2パルス信号のパルス数がK3より小さいという第2の条件を満たすと、前記サーボドライバが別の信号を送信するように配置されている
請求項1に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 further comprising a third encoder;
The third encoder is arranged on the other of the first gear member and the second gear member, is electrically connected to the servo driver, and is arranged in the first encoder where the third encoder is arranged. outputting a third pulse signal according to the rotation of the gear member or the second gear member;
When the first gear member, on which the third encoder is arranged, makes one turn, or when the second gear member, on which the third encoder is arranged, makes a 1/N turn, by the third encoder: The output third pulse signal has a third predetermined number of pulses K3,
If the second condition that the number of pulses in the first pulse signal received from the first encoder is greater than K1*M+E and the number of pulses in the second pulse signal received from the third encoder is less than K3 is satisfied, 2. The control system for a disk-type blade magazine according to claim 1, wherein the servo driver is arranged to send another signal.
請求項4に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 5. The control system for a disc-type blade magazine according to claim 4, wherein said another signal is sent to said servomotor in order to control said servomotor to stop rotating.
請求項4に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 5. The disk-type cutter magazine control system according to claim 4, wherein the second encoder is arranged on the second gear member, and the third encoder is arranged on the first gear member.
前記第2エンコーダが前記ウォームギアのギア本体の回動中心に配置され、前記第3エンコーダが前記ウォームの他端に配置されている
請求項5に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 The first gear member is a worm, the second gear member is a worm gear, one end of the worm is connected to the output end of the speed reducer, and the body of the worm meshes with the outer circumference of the worm gear. and the gear body of the worm gear is connected to the rotating disk,
6. The disk-type cutter magazine control system according to claim 5, wherein the second encoder is arranged at the rotation center of the gear body of the worm gear, and the third encoder is arranged at the other end of the worm.
前記サーボドライバは、前記第1エンコーダから受信した第1パルス信号のパルス数はK1×M+Eより小さいと、前記出力軸を回動し続けさせるように前記サーボモータを制御する
請求項1に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 said second encoder disposed on said second gear member;
2. The servo driver according to claim 1, wherein when the number of pulses of the first pulse signal received from the first encoder is smaller than K1*M+E, the servo driver controls the servo motor to keep rotating the output shaft. A control system for disk-type blade magazines.
請求項8に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 When the number of pulses of the first pulse signal received from the first encoder is less than K1*M+E and the number of pulses of the second pulse signal output from the second encoder is equal to K2, the servo driver outputs the 9. The control system for a disk-type blade magazine according to claim 8, wherein said servomotor is controlled so as to stop rotation of the shaft.
出力軸を有するサーボモータと、第1エンコーダと、減速機と、伝動機構と、第2エンコーダと、サーボドライバとを備え、
前記第1エンコーダは、前記サーボモータに配置されており、前記出力軸の回動に応じて第1パルス信号を出力し、
前記減速機は、前記出力軸に連結された入力端及び出力端を有し、
前記伝動機構は、前記出力端と前記回動盤との間に配置されており、
前記第2エンコーダは、前記伝動機構に配置され、前記伝動機構の回動に応じて第2パルス信号を出力し、
前記サーボドライバは、前記サーボモータ、前記第1エンコーダ及び前記第2エンコーダに電気的に接続されており、前記サーボドライバは、回動信号を受信し、前記回動信号に基づいて前記サーボモータを制御して前記出力軸を回動させるとともに、前記減速機及び前記伝動機構を介して前記回動盤を回動させるように駆動し、前記サーボドライバは、前記第1パルス信号及び前記第2パルス信号を受信し、前記第1パルス信号のパルス数が上限のパルス数に達するとともに、前記第2パルス信号のパルス数が所定パルス数に達しないと、前記サーボドライバは信号を送信する
円盤式刃物マガジンの制御システム。 A disk-type blade magazine control system comprising a rotating disk and a plurality of cases arranged on the rotating disk,
A servo motor having an output shaft, a first encoder, a speed reducer, a transmission mechanism, a second encoder, and a servo driver,
The first encoder is arranged on the servomotor and outputs a first pulse signal according to rotation of the output shaft,
The speed reducer has an input end and an output end connected to the output shaft,
The transmission mechanism is arranged between the output end and the rotating disk,
The second encoder is arranged in the transmission mechanism and outputs a second pulse signal according to rotation of the transmission mechanism,
The servo driver is electrically connected to the servo motor, the first encoder, and the second encoder, the servo driver receiving a rotation signal and controlling the servo motor based on the rotation signal. The servo driver controls to rotate the output shaft and rotates the rotating disk via the speed reducer and the transmission mechanism, and the servo driver outputs the first pulse signal and the second pulse. A disk-type cutter for receiving a signal, wherein the servo driver transmits a signal when the number of pulses of the first pulse signal reaches an upper limit number of pulses and the number of pulses of the second pulse signal does not reach a predetermined number of pulses. Magazine control system.
請求項11に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 12. The control system for a disc-type blade magazine according to claim 11, wherein the signal is sent to the servomotor to control the rotation of the servomotor to stop.
前記第2エンコーダは、前記第1の歯車部材及び前記第2の歯車部材の何れか一方に配置されている
請求項11に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 The transmission mechanism includes a first gear member and a second gear member meshing with each other, the first gear member being connected to the output end and the second gear member being connected to the rotating disk. and is arranged so that when the first gear member is driven by the output end to rotate, it rotates the second gear member to rotate the rotating disk,
12. The disk-type cutter magazine control system according to claim 11, wherein the second encoder is arranged on either one of the first gear member and the second gear member.
請求項13に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 The first gear member is a worm, the second gear member is a worm gear, one end of the worm is connected to the output end of the speed reducer, the worm gear is connected to the rotating disc, and the second gear member is a worm. 14. The control system for a disc-type blade magazine according to claim 13, wherein two encoders are arranged at the other end of the worm or at the rotation center of the worm gear.
前記第3エンコーダは、前記第1の歯車部材に配置されるとともに前記サーボドライバに電気的に接続され、前記第1の歯車部材の回動に応じて第3パルス信号を出力し、前記第2エンコーダは、前記第2の歯車部材に配置され、前記サーボドライバは前記第3パルス信号を受信し、前記第1パルス信号のパルス数が上限のパルス数に達するとともに、前記第2パルス信号のパルス数が別の所定パルス数に達しないと、前記サーボドライバは別の信号を送信する
請求項13に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 further comprising a third encoder;
The third encoder is arranged on the first gear member and electrically connected to the servo driver, outputs a third pulse signal according to rotation of the first gear member, and outputs the second encoder. The encoder is disposed on the second gear member, the servo driver receives the third pulse signal, the number of pulses of the first pulse signal reaches the upper limit number of pulses, and the number of pulses of the second pulse signal 14. The control system of disk-type blade magazine according to claim 13, wherein the servo driver sends another signal when the number does not reach another predetermined number of pulses.
請求項15に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 16. The disk-type blade magazine control system according to claim 15, wherein the another signal is sent to the servomotor to control the rotation of the servomotor to stop.
前記第2エンコーダが前記ウォームギアのギア本体の回動中心に配置され、前記第3エンコーダが前記ウォームの他端に配置されている
請求項15に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 The first gear member is a worm, the second gear member is a worm gear, one end of the worm is connected to the output end of the speed reducer, and the body of the worm meshes with the outer circumference of the worm gear. and the gear body of the worm gear is connected to the rotating disk,
16. The disk-type cutter magazine control system according to claim 15, wherein the second encoder is arranged at the rotation center of the gear body of the worm gear, and the third encoder is arranged at the other end of the worm.
請求項13に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 The second encoder is disposed on the second gear member, and the servo driver receives a number of pulses of the first pulse signal that is less than the upper limit number of pulses, and a number of pulses of the second pulse signal that is the 14. The control system for a disc-type blade magazine according to claim 13, wherein said servomotor is controlled so as to keep rotating said output shaft when a predetermined number of pulses is not reached.
請求項18に記載の円盤式刃物マガジンの制御システム。 The servo driver stops rotation of the output shaft when the number of pulses of the received first pulse signal is smaller than the upper limit number of pulses and the number of pulses of the second pulse signal reaches the predetermined number of pulses. 19. The control system for a disk-type blade magazine according to claim 18, wherein the servomotor is controlled so as to cause the blade magazine to rotate.
前記円盤式刃物マガジンの制御システムは、
出力軸を有するサーボモータと、第1エンコーダと、減速機と、伝動機構と、第2エンコーダと、サーボドライバとを備え、
前記第1エンコーダは、前記出力軸の回動に応じて第1パルス信号を出力し、
前記減速機は、前記出力軸に連結された入力端及び出力端を有し、
前記伝動機構は、相互に噛合して配置された第1の歯車部材及び第2の歯車部材を含み、前記第1の歯車部材が前記出力端に連結され、前記第2の歯車部材が前記回動盤に連結され、前記第1の歯車部材は、出力端により駆動されて回動すると、前記第2の歯車部材を回動させることで前記回動盤を回動させるように配置されており、
前記第2エンコーダは、前記第1の歯車部材及び前記第2の歯車部材の何れか一方の回動に応じて第2パルス信号を出力し、
前記サーボドライバは、前記サーボモータ、前記第1エンコーダ及び前記第2エンコーダに電気的に接続されており、
前記複数のケースの数がNであり、前記出力軸が1回動するとき、前記第1エンコーダによって出力される第1パルス信号が第1の所定パルス数K1を有し、前記第2エンコーダに対応する前記第1の歯車部材は1回動するとき、または前記第2エンコーダに対応する前記第2の歯車部材は1/N回動するとき、前記第2エンコーダによって出力される第2パルス信号が第2の所定パルス数K2を有し、前記減速機の減速比がM:1であり、
前記制御方法は前記サーボドライバにより実行され、
回動信号を受信するステップAと、
前記サーボモータを制御し、前記出力軸を回動させ、前記第1パルス信号及び前記第2パルス信号を受信するステップBと、
前記第1パルス信号のパルス数及び前記第2パルス信号のパルス数をカウントするステップCと、
前記第1パルス信号のパルス数がK1×M+Eに達する(Eが誤差パルス数である)とともに、前記第2パルス信号のパルス数がK2より小さいという第1の条件を満たすと、信号を送信するステップDと、
を含む、
円盤式刃物マガジンの制御システムの制御方法。 A control method for a control system of a disc-type blade magazine comprising a rotary disc and a plurality of cases arranged on the rotary disc,
The control system of the disk-type blade magazine is
A servo motor having an output shaft, a first encoder, a speed reducer, a transmission mechanism, a second encoder, and a servo driver,
The first encoder outputs a first pulse signal according to rotation of the output shaft,
The speed reducer has an input end and an output end connected to the output shaft,
The transmission mechanism includes a first gear member and a second gear member arranged in mesh with each other, the first gear member being connected to the output end, and the second gear member being connected to the rotating gear member. The first gear member is coupled to a rotating disk and is arranged to rotate when driven by the output end to rotate the second gear member, thereby rotating the rotating disk. ,
The second encoder outputs a second pulse signal according to rotation of either one of the first gear member and the second gear member,
The servo driver is electrically connected to the servo motor, the first encoder and the second encoder,
When the number of the plurality of cases is N, and the output shaft rotates once, the first pulse signal output by the first encoder has a first predetermined number of pulses K1, and the second encoder a second pulse signal output by the second encoder when the corresponding first gear member rotates once or when the second gear member corresponding to the second encoder rotates 1/N; has a second predetermined number of pulses K2, the speed reduction ratio of the speed reducer is M:1,
The control method is executed by the servo driver,
a step A of receiving a rotation signal;
a step B of controlling the servomotor to rotate the output shaft and receiving the first pulse signal and the second pulse signal;
a step C of counting the number of pulses of the first pulse signal and the number of pulses of the second pulse signal;
When the number of pulses of the first pulse signal reaches K1*M+E (where E is the number of error pulses) and the number of pulses of the second pulse signal is less than K2, a signal is transmitted. a step D;
including,
A control method for a control system of a disk-type blade magazine.
請求項20に記載の円盤式刃物マガジンの制御システムの制御方法。 21. The disk-type cutter magazine control according to claim 20, wherein in step D, when the first condition is satisfied, the signal is transmitted to the servo driver to control the rotation of the servo driver to stop. How the system is controlled.
ステップDにおいて、第1パルス信号のパルス数はK1×M+Eより小さいと、前記出力軸を回動し続けさせるように前記サーボモータを制御することを含む
請求項20に記載の円盤式刃物マガジンの制御システムの制御方法。 The second encoder outputs the second pulse signal according to rotation of the second gear member,
21. The disc type blade magazine according to claim 20, comprising controlling the servomotor to keep rotating the output shaft when the number of pulses of the first pulse signal is smaller than K1*M+E in step D. How to control the control system.
請求項22に記載の円盤式刃物マガジンの制御システムの制御方法。 In step D, when the pulse number of the first pulse signal is smaller than K1*M+E and the pulse number of the second pulse signal output from the second encoder is equal to K2, the rotation of the output shaft is stopped. 23. The control method of the disc-type blade magazine control system according to claim 22, further comprising controlling the servomotor at a time.
前記第3エンコーダが対応する前記第1の歯車部材は1回動するとき、または前記第3エンコーダが対応する前記第2の歯車部材は1/N回動するとき、前記第3エンコーダによって出力される第3パルス信号は第3の所定パルス数K3を有し、
ステップBにおいて、前記第3パルス信号を受信することを含み、
ステップCにおいて、前記第3パルス信号のパルス数をカウントすることを含み、
ステップCにおいて、前記第1パルス信号のパルス数がK1×M+Eに達するとともに、前記第3パルス信号のパルス数がK3より小さいという第2の条件を満たすと、別の信号を送信することを含む、
請求項20に記載の円盤式刃物マガジンの制御システムの制御方法。 The disk-type cutter magazine control system includes a third encoder for outputting a third pulse signal according to rotation of the other of the first gear member and the second gear member,
Output by the third encoder when the first gear member corresponding to the third encoder rotates once or when the second gear member corresponding to the third encoder rotates 1/N the third pulse signal has a third predetermined number of pulses K3,
In step B, receiving the third pulse signal;
In step C, counting the number of pulses of the third pulse signal;
Step C includes transmitting another signal when the number of pulses of the first pulse signal reaches K1*M+E and a second condition that the number of pulses of the third pulse signal is less than K3 is satisfied. ,
21. The control method for the control system of the disc-type blade magazine according to claim 20.
請求項24に記載の円盤式刃物マガジンの制御システムの制御方法。 25. The method of controlling a disk-type cutter magazine control system according to claim 24, wherein in step D, the another signal is sent to the servomotor in order to control rotation of the servomotor to stop.
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