JP2597481B2

JP2597481B2 - マルチステーシヨンスイツチ装置

Info

Publication number: JP2597481B2
Application number: JP62090564A
Authority: JP
Inventors: 光山下; 勝美寺本
Original assignee: 株式会社エスジ−
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JPS63255703A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、マルチステーションスイッチ装置に関
し、例えばプリント基板等の自動組立機、包装機、製ビ
ン機、製缶機、プレス機等々の各種産業機械一般に適用
可能なものである。

〔従来の技術〕

複数の生産ラインで並行して製品を生産し、各ライン
での完成品を同期を取って共通ラインに送り出し、共通
ラインに送り出された複数個の製品をパレタイジングす
る一貫した量産システムが存在している。このような量
産システムの一例をレイアウトによって示すと第２図の
ようである。＃１〜＃ｎで示されたものは、個別の生産
ラインであり、そのような各生産ラインをここではステ
ーションと呼ぶことにする。つまり、各ステーション＃
１〜＃ｎは夫々個別に製品を自動生産する自動化された
生産ラインである。矢印Ｘは、該ステーションにおける
半完成品の搬送方向を示す。各ステーション＃１〜＃ｎ
の搬送ラインの経路には、自動作業用の複数のアクチュ
エータ又はロボット（以下総称してアクチュエータと言
う）A1〜Anが所定の配置で夫々設けられている。

各ステーション＃１〜＃ｎの終端には、製品をコンベ
アCVYに送り出すための移送用アクチュエータＢが夫々
設けられている。矢印ＹはコンベアCVY上の製品の搬送
方向を示す。コンベアCVYの終端には必要に応じて製品
品質チェックのためあるいはその他の目的のためのアク
チュエータＣが設けられる。また、コンベアCVYの終端
にはパレタイジング装置PLTが設けられている。このパ
レタイジング装置PLTは、アクチュエータＤの作動に応
じて動作し、コンベアCVYにより搬送されてきた製品を
パレットＰに配列して収納する。

各ステーション＃１〜＃ｎに対して材料又は部品等を
分配・供給するマスタ装置が設けられる。このマスタ装
置は、図示しないモータ等によって駆動される主軸MSを
有している。この主軸MSの回転に応じて各ステーション
＃１〜＃ｎに対して材料又は部品等が分配・供給され
る。各ステーション＃１〜＃ｎは、マスタ装置に対する
一種のスレーブ装置として機能する。つまり、各ステー
ション＃１〜＃ｎは、マスタ装置の動きに同期して、動
作を開始しかつ各種動作を遂行するようになっている。
また、各ステーション＃１〜＃ｎにおける半完成品の搬
送動作も、主軸MSの回転に連動して制御されるようにな
っている。例えば、主軸MSの回転に機械的に連動して各
ステーション＃１〜＃ｎにおける半完成品の搬送動作が
実行されるようになっていてもよいし、主軸MSの回転位
置検出データに応じて各ステーション＃１〜＃ｎにおけ
る半完成品の搬送駆動を制御することによりその搬送動
作が主軸MSの回転に連動して行われるようになっていて
もよい。コンベアCVYは、独立に速度制御して駆動する
ようになっていてもよいが、主軸MSの回転に連動して制
御されるようになっていてもよい。なお、アクチュエー
タA1〜An,B,C,Dとしては、ソレノイド、シリンダ、モー
タ、注入器、ブローワーなど各工程の作業目的に応じた
ものが用いられる。

例えば、ガラスビンを製造する工程にあてはめてみる
と、主軸MSの回転に連動して材料が各ステーション＃１
〜＃ｎに分配され、粗型への材料の挿入、ブローもしく
はプレスによる粗型成形、ブローによる仕上げ成形、徐
冷、印刷等の一連の製ビン工程が各ステーション＃１〜
＃ｎで並行して行われる。

このような生産システムにおいて、各ステーション＃
１〜＃ｎ毎のアクチュエータA1〜An,BやC,Dの作動は、
主軸MSの回転に同期して所定のタイミングで各々制御さ
れる。従来、そのような同期制御の為に、主軸MSに多数
のカムスイッチを設け、このカムスイッチの出力によっ
て各アクチュエータの作動を制御するようにしていた。
この場合、各ステーション＃１〜＃ｎの動作を夫々独立
に制御しなければならないことから、各アクチュエータ
A1〜An,B,C,Dに対応するカムスイッチ群は、各ステーシ
ョン＃１〜＃ｎ夫々に設けねばならない。

ところで、機械式のカムスイッチは、スイッチ作動位
置の変更が困難であること、機械接点の故障の問題があ
ること、多数設けた場合機構が複雑で嵩張ること、など
の難点がある。そこで特開昭58−222306号においては、
軸の回転位置を検出する回転センサと、回転位置と所望
のスイッチオン・オフ位置との関係を予めプログラムし
ておき、プログラムされたスイッチオン・オフ信号を回
転位置センサで検出した回転位置に応じて発生するよう
にしたプログラマブルカム装置が提案されている。この
ようなプログラマブルカル装置を用いれば従来の機械式
カムスイッチの持つ数々の欠点を除去することができ
る。

〔発明が解決しようとする問題〕

しかし、上記のような複数のステーション＃１〜＃ｎ
をもつ生産システムにおいて上述のようなプログラマブ
ルカム装置を適用する場合、従来は、各ステーション毎
に独立し回転位置センサとカムスイッチデータ発生装置
とを夫々設けなければならなかった。また、各ステーシ
ョン＃１〜＃ｎにおける作業は、所定のタイミングで相
互に同期が取られなければならないので、各ステーショ
ン毎のカムスイッチデータ発生装置の上位に、各ステー
ション毎のカム出力タイミングを制御するシーケンサを
設ける必要があった。特に、各ステーション＃１〜＃ｎ
が時間差をもって所定の順序で動作開始し、動作終了す
る場合、相互のシーケンシャルな動作開始及び終了タイ
ミングの制御を行うことが要求される。例えば、主軸MS
の回転に応じて各ステーション＃１〜＃ｎに材料を順次
分配してゆき、材料が分配されたステーションから順次
動作を開始していくような場合、各ステーション毎に動
作開始及び終了タイミングをずらす必要があり、そうし
ないと、材料もないのにアクチュエータが空動作して危
険になることがある。そのため、上位機器としてのシー
ケンサがハードウェア及びソフトウェアの両面で必要で
あった。

従って、従来は、独立した作業ラインであるステーシ
ョンを複数具備した生産システムにおいて、上述のプロ
グラマブルカム装置のような電子式スイッチ装置を各ス
テーション毎に独立して設けなければならない為に、装
置規模が大型化し且つコスト高になると共に、各ステー
ションの相互関係を制御する上位機器としてのシーケン
サが必要であったため、その面でも装置規模が大型化
し、コスト高であった。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、主軸
の位置に応じて複数のステーションに対して制御用のス
イッチ信号を各々独立に与えるマルチステーションスイ
ッチ装置を簡単な構成でかつ安価に提供しようとするも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るマルチステーションスイッチ装置は、
１つの主軸の位置に関連して夫々所定の作業動作を行な
う複数の作業ステーションを制御するためのマルチステ
ーションスイッチ装置であって、前記主軸の現在位置を
検出するための位置検出手段と、各ステーション毎に独
立に任意の位置に対応して１又は複数の制御信号を設定
記憶し、前記位置検出手段の出力に基づく位置データを
入力して該位置データが示す主軸の現在位置に応じて前
記制御信号を読み出す各ステーション毎のプログラマブ
ルスイッチ手段と、前記各ステーショ毎のプログラマブ
ルスイッチ手段によって発生する前記制御信号の出力
を、各ステーション毎に独立に、ただし同一ステーショ
ンにおいては前記１又は複数の各制御信号について共通
に、制御するものであって、前記各ステーション毎のプ
ログラマブルスイッチ手段に対して夫々独立にスタート
インターロック信号を供給するためのスタートインター
ロック手段と、前記各ステーション毎のプログラマブル
スイッチ手段に対して夫々独立にストップインターロッ
ク信号を供給するためのストップインターロック手段と
を有する出力制御手段とを具えることを特徴とするもの
である。

〔作用〕

プログラマブルスイッチ手段は各ステーション毎に独
立に設けられるが、位置検出手段は各ステーションに共
通に利用される。すなわち、共通の位置検出手段の出力
に基づく位置データが各ステーション毎のプログラマブ
ルスイッチ手段に夫々入力される。前記各ステーション
毎のプログラマブルスイッチ手段では、各ステーション
毎に独立に任意の位置に対応して１又は複数の制御信号
を設定記憶し、前記位置検出手段の出力に基づく位置デ
ータを入力して該位置データが示す主軸の現在位置に応
じて前記制御信号を読み出す。出力制御手段は、前記各
ステーション毎のプログラマブルスイッチ手段によって
発生する前記制御信号の出力を、各ステーション毎に独
立に、ただし同一ステーションにおいては前記１又は複
数の各制御信号について共通に、制御するものである。

このように出力制御手段を設けたことにより、各ステ
ーション毎のプログラマブルスイッチ手段相互の動作開
始及び終了タイミングを制御することができ、しかも同
一ステーションにおいては連動して制御することができ
る。

また、出力制御手段は、前記各ステーション毎のプロ
グラマブルスイッチ手段に対して夫々独立にスタートイ
ンターロック信号を供給するためのスタートインターロ
ック手段と、前記各ステーション毎のプログラマブルス
イッチ手段に対して夫々独立にストップインターロック
信号を供給するためのストップインターロック手段とを
有するものである。

これによって、各ステーショ毎のプログラマブルスイ
ッチ手段相互の動作開始及び終了タイミングが、夫々に
対応して独立に供給されるスタートインターロック信号
とストップインターロック信号によって夫々制御される
ものとなる。

従って、この発明によれば、各ステーション毎に別々
に位置検出手段を設けたり、上位機器としてのシーケン
サを設けたりする必要がなくなり、構成が簡単となると
共にコストも安くなる。

〔実施例〕以下、添付図面を参照してこの発明の一実施例を詳細
に説明しよう。

第１図において、センサ部１及びデータ変換回路２
は、主軸MSの回転位置を検出するための位置検出手段に
相当するものである。センサ部１は主軸MSに取付けら
れ、主軸MSの回転に応じた出力信号を生ずる。データ変
換回路２はセンサ部１の出力信号を入力し、主軸MSの回
転位置を示すディジタルデータＤθを出力する。このデ
ィジタル回転位置データＤθは、主軸MSの１回転内の回
転位置（回転角度θ）をアブソリュートで示すものであ
る。

各ステーション＃１〜＃ｎに対応してプログラマブル
スイッチ装置PS1〜PSnが設けられている。ステーショ＃
１に対応するプログラマブルスイッチ装置PS1のみその
内部構成例を示すが、他のステーション＃２〜＃ｎに対
応するプログラマブルスイッチ装置PS2〜PSnもPS1と同
一構成であってよい。データ変換回路２から出力された
主軸MSの回転位置データＤθは、各プログラマブルスイ
ッチ装置PS1〜PSnに入力される。

代表的に、ステーション＃１のプログラマブルスイッ
チ装置PS1について説明すると、回転位置データＤθは
原点オフセット用の加算器３に入力され、原点オフセッ
ト設定器４から与えられる原点オフセットデータ±θ₀₁
が加算若しくは減算される。この原点オフセット処理
は、このステーション＃１のカムスイッチの原点（つま
り仮想的なカム軸の原点）を、主軸MSの原点からどれだ
けオフセットされるかを設定する処理である。主軸MSの
現在位置を示す回転位置データＤθに対して、所望の原
点オフセットを示す原点オフセットデータ±θ₀₁を加算
若しくは減算することにより、このステーション＃１の
カムスイッチの原点オフセットに応じた回転位置データ
Ｄθ_１（ここでＤθ_１±θ₀₁である）を得ることができ
る。原点オフセット設定器４は各ステーション＃１〜＃
ｎ毎に夫々別々に設けられる。従って、各ステーション
＃１〜＃ｎに対応する各プログラマブルスイッチ装置PS
1〜PSnでは、夫々別々の内容の原点オフセット処理を行
うことができる。このことを換言すると、各ステーショ
ン＃１〜＃ｎに関する主軸MSの原点位置を見掛け上相互
にオフセットすることができる、ということである。こ
のことは、異なるステーションにおいて仮に同一内容の
オン／オフ信号発生プログラムを使用したとしても、原
点オフセット量の相違に応じた位相で各ステーションか
ら発生されるオン／オフ信号のタイミングがずれること
を意味する。従って、各ステーション＃１〜＃ｎ毎に独
立の原点オフセット設定器４を設けることは、共通のセ
ンサ部１を用いながら、あたかも別々のセンサ部を主軸
MSに複合して取付けているかのように個別に原点調整が
できるので、有利である。

なお、詳細は特に図示していないが、原点オフセット
前の回転位置データＤθ及び原点オフセット後の回転位
置データＤθ_１必要に応じて可視表示できる表示器を具
備し、この表示器によって原点オフセット調整中の回転
位置データＤθ_１の内容を確認しながら所望の原点オフ
セット設定を行うことができるようになっている。原点
オフセット設定器４は、数値データ設定器等を含むもの
である。

速度演算回路５は、回転位置データＤθ_１入力し、単
位時間当りのこの回転位置データＤθ_１の変化から主軸
MSの移動速度Ｖを演算する。求めた速度データＶは進角
演算回路６に入力される。また、速度データＶを外部に
出力し、コンベアCVY（第２図）等の速度を主軸MSの速
度に同期させる制御を行うために使用するようにしても
よい。

進角演算回路６は、速度に応じた進角データｄを発生
するものであり、例えば各速度毎の進角データｄを記憶
したテーブル等を含むものである。速度データＶに応じ
て発生された進角データｄは加算器７に入力され、加算
器３から与えられる回転位置データＤθ_１に加算され
る。

加算器３から出力される回転位置データＤθ_１と加算
器７から出力される進角制御済みの回転位置データＤθ
_１′はスイッチ8a,8b,8cを介してオン／オフ信号メモリ
9,10及びスタート／ストップタイミングメモリ11に入力
される。スイッチ8a,8b,8cは進角制御を選択するための
ものであり、各スイッチ8a,8b,8c毎に独立に進角制御の
有無を選択することができる。図示の場合、スイッチ8a
が進角のない回転位置データＤθ_１を選択してオン／オ
フ信号メモリ９に入力し、スイッチ8bが進角のある回転
位置データＤθ_１′を選択してオン／オフ信号メモリ10
に入力し、スイッチ8cが進角のある回転位置データＤθ
_１′を選択してスタート／ストップタイミングメモリ11
に入力する。各スイッチ8a,8b,8cが図示とは反対の位置
に切り替わると、スイッチ8aが進角のある回転位置デー
タＤθ_１′を選択してオン／オフ信号メモリ９に入力
し、スイッチ8bが進角のない回転位置データＤθ_１を選
択してオン／オフ信号メモリ10に入力し、スイッチ8cが
進角のない回転位置データＤθ_１を選択してスタート／
ストップタイミングメモリ11に入力するようになる。

オン／オフ信号メモリ９は、複数カムスイッチに対応
するオン／オフ信号S1・１・1,S1・１・２〜S1・１・ｎ
を、スイッチ8aを介して与えられる回転位置データＤθ
_１またはＤθ_１′に応じて並列的に発生するものであ
る。これらの複数のオン／オフ信号S1・１・1,S1・１・
２〜S1・１・ｎは、図示を省略したプログラム手段によ
って任意の回転角度位置でオンまたはオフ状態に切り替
わるように任意に設定され、記憶されたものである。

オン／オフ信号メモリ10も同様に、複数のカムスイッ
チに対応するオン／オフ信号S1・２・1,S1・２・２〜S1
・２・ｎを、スイッチ8bに介して与えられる回転位置デ
ータＤθ_１またはＤθ_１′に応じて並列的に発生するも
のである。これらの複数のオン／オフ信号S1・２・1,S1
・２・２〜S1・２・ｎもまた、図示を省略したプログラ
ム手段によって任意の回転角度位置でオンまたはオフ状
態に切り替わるように任意に設定され、記憶されたもの
である。

スタート／ストップタイミングメモリ11は、１回転内
におけるスイッチ動作開始タイミングに対応するスター
トタイミング信号S1STAと１回転内におけるスイッチ動
作終了タイミングに対応するストップタイミング信号S1
STPを、スイッチ8cを介して与えられる回転位置データ
Ｄθ_１またはＤθ_１′に応じて並列的に発生するもので
ある。これらのスタートタイミング信号S1STA及びスト
ップタイミング信号S1STPもまた、図示を省略したプロ
グラム手段によって任意の回転角度位置で“1"または
“0"に切り替わるように任意に設定され、記憶されてい
るものである。

各メモリ9,10,11は、１回転内のカムスイッチオン／
オフ出力プログラムのみならず、多回転にわたる複数の
プログラム１〜Ｎを夫々記憶しており、これにより、多
回転にわたってプログラム可能なカムスイッチオン／オ
フ出力を生ずるようになっている。すなわち、各メモリ
9,10,11における複数のプログラム１〜Ｎは、例えば１
回転目からＮ回転目までの主軸MSの回転回数に対応して
おり、そのときの回転回数に応じたカムスイッチオン／
オフ出力プログラム（１〜Ｎのどれか）がプログラム選
択演算回路12の出力によって選択され、選択されたプロ
グラム内のオン／オフ信号S1・1.1,S1・１・２〜S1・１
・n,S1・２・1,S1・２・２〜S1・２・n,スタートタイミ
ング信号S1STA,ストップタイミング信号S1STPが、回転
位置データＤθ_１またはＤθ_１′に応じて夫々並列的に
読み出される。

オン／オフ信号メモリ9,10から読み出されたオン／オ
フ信号S1・1.1,S1・１・２〜S1・１・ｎ及びS1・２・1,
S1・２・２〜S1・２・ｎは、アンドゲート13,14によっ
て夫々出力制御される。アンドゲート13,14はフリップ
フロップ15の出力によって制御される。スタート／スト
ップタイミングメモリ11から読み出されたスタートタイ
ミング信号S1STAがアンドゲート16を介してフロップフ
ロップ15のセット入力に与えられ、ストップタイミング
信号S1STPがアンドゲート17を介してフリップフロップ1
5のリセット入力に与えられる。アンドゲート16の他の
入力には、スタートインターロックメモリ18から出力さ
れたスタートインターロック信号S1IL1が与えられ、ア
ンドゲート17の他の入力には、ストップインターロック
メモリ19から出力されたストップインターロック信号S1
IL2が与えられる。

スタートインターロックメモリ18は、各ステーション
相互のスイッチ動作の開始タイミングの関係を位置又は
時間の関数で設定するデータを記憶しており、このデー
タを位置データＤθ又は時間データｔに応じて読み出し
て、各ステーション毎のスタートインターロック信号S1
IL1〜SnIL1を出力する。

ストップインターロックメモリ19は、各ステーション
相互のスイッチ動作の終了タイミングの関係を位置又は
時間の関数で設定するデータを記憶しており、このデー
タを位置データＤθ又は時間データｔに応じて読み出し
て、各ステーション毎のストップインターロック信号S1
IL2〜SnIL2を出力する。

スタートインターロック信号S1IL1〜SnIL1は、例え
ば、スイッチ動作開始タイミングにおいて信号“1"に立
上り、その後“1"を持続する信号である。また、ストッ
プインターロック信号S1IL2〜SnIL2は、スイッチ動作終
了タイミングにおいて信号“1"に立上り、その後“1"を
持続する信号である。このスタートインターロック信号
S1IL1〜SnIL1及びストップインターロック信号S1IL2〜S
nIL2によって指示されるスイッチ動作開始タイミング及
び終了タイミングは、作業の全行程の中の絶対的なタイ
ミングであり、これに対して前述のスタートタイミング
信号S1STA及びストップタイミング信号S1STPは１回転の
中の相対的な開始タイミング及び終了タイミングであ
る。

スタートインターロック信号S1IL1〜SnIL1及びストッ
プインターロック信号S1IL2〜SnIL2は、例えば、ステー
ション＃１の開始タイミング又は終了タイミングを基準
とする信号であり、このステーション＃１の開始タイミ
ング又は終了タイミングからの他のステーション＃２〜
＃ｎの開始タイミング又は終了タイミングの所望のずれ
に応じて各信号がプログラムされている。これらのスタ
ートインターロック信号S1IL1〜SnIL1及びストップイン
ターロック信号S1IL2〜SnIL2内容も任意にプログラム可
能である。

スタートインターロックメモリ18及びストップインタ
ーロックメモリ19は、トリガ入力に応じてステーション
＃１に対応するスタートインターロック信号S1IL1又は
ストップインターロック信号S1IL2を読出し、以後、回
転位置の変化あるいは時間の経過に応じて他のステーシ
ョン＃２〜＃ｎのスタートインターロック信号S2IL1〜S
nIL1又はストップインターロック信号S2IL2〜SnIL2を読
出す。回転位置に応じてこれらのスタートインターロッ
ク信号S2IL1〜SnIL1又はストップインターロック信号S2
IL2〜SnIL2を読出す場合は、回転位置データＤθをメモ
リ18,19のアドレス入力に与える。時間の経過に応じて
これらのスタートインターロック信号S2IL1〜SnIL1又は
ストップインターロック信号S2IL2〜SnIL2を読出す場合
は、時間データｔをメモリ18,19のアドレス入力に与え
る。

メモリ18,19へのトリガ信号は、必要に応じて適宜の
手法で形成してよい。実施例では、外部に設けた光電ス
イッチ等のリミットスイッチ20,21をトリガ信号形成回
路に挿入し、更に、比較演算回路22の出力によって制御
される電子スイッチ23,24をトリガ信号形成回路に挿入
している。リミットスイッチ20,21は、このスイッチシ
ステム全体のスイッチ動作を開始又は終了する外部条件
が成立したとき夫々オンする。電子スイッチ23,24は、
主軸MSの回転回数がスタート／ストップ回転回数設定器
25で設定されたスタート回転回数あるいはストップ回転
回数になったとき、夫々オンされる。スタート／ストッ
プ回転回数設定器25は、生産管理上の要請に応じて、こ
のスイッチシステム全体のスイッチ動作を開始するタイ
ミングを主軸MSの回転回数（スタート回転回数）によっ
て設定すると共に、終了するタイミングを主軸MSの回転
回数（ストップ回転回数）によって設定するものであ
る。すなわち、生産開始時の主軸MSの回転回数をスター
ト回転回数として設定し、生産終了時の主軸MSの回転回
数をストップ回転回数として設定することにより、ほぼ
その間での各ステーションでの生産高の合計が生産量の
全数に相当するものとして管理することができる。ま
た、例えば、リミットスイッチ20は、材料が所定の開始
場所に置かれたときオンし、スタートトリガ発生の安全
条件となる。また、例えば、リミットスイッチ21は、製
品が所定の終了場所に置かれたときオンし、ストップト
リガ発生の安全条件となる。メモリ18,19へのトリガ信
号発生手段は、上述のようなリミットスイッチ20,21と
電子スイッチ23,24の組合せに限らず、必要に応じて適
宜の手段を用いてよい。また、リミットスイッチ20,21
と電子スイッチ23,24等のトリガ信号発生条件設定手段
は、各ステーション毎に設けてもよく、その場合は、図
示の構成よりも回路構成が複雑になる。

主軸MSの回転回数は、回転位置データＤθに基づき回
転回数カウンタ26においてカウントされる。回転位置デ
ータＤθが１回転内のアブソリュート回転位置を示すも
のであるので、この回転位置データＤθが最小値から最
大値まで変化する間を１回転として１カウントし、こう
して原点からの主軸MSの回転回数をカウントする。この
カウンタ26で求めた回転回数カウントデータを比較演算
回路22に入力し、スタート／ストップ回転回数設定器25
で設定されたスタート回転回数及びストップ回転回数と
比較する。カウントした主軸MSの回転回数が設定された
スタート回転回数になったとき電子スイッチ23をオンす
る信号を該スイッチ23に与え、主軸MSの回転回数がスト
ップ回転回数になったとき電子スイッチ24をオンする信
号を該スイッチ24に与える。

こうして、スイッチ20,23によってトリガ信号発生条
件が成立すると、スタートインターロックメモリ18にト
リガ信号が与えられ、ステーション＃１に対応するスタ
ートインターロック信号S1IL1が読出される。以後、回
転位置の変化あるいは時間の経過に応じて他のステーシ
ョン＃２〜＃ｎのスタートインターロック信号S2IL1〜S
nIL1が読出される。前述のようにステーション＃１のス
タートインターロック信号S1IL1は、ステーション＃１
に対応するプログラマブルスイッチ装置PS1内のアンド
ゲート16に入力される。他のステーション＃２〜＃ｎの
スタートインターロック信号S2IL1〜SnIL1は、これらに
対応するプログラマブルスイッチ装置PS2〜PSn内の同様
のアンドゲート16に夫々入力される。

アンドゲート16は、スタートインターロック信号S1IL
1の“1"により可能化され、メモリ11からスタートタイ
ミング信号S1STAが読み出されたとき、“1"を出力す
る。このアンドゲート16の出力信号“1"によりフリップ
フロップ15がセットされる。フリップフロップ15のセッ
ト出力“1"によりアンドゲート13,14が可能化され、メ
モリ9,10から読み出されたオン／オフ信号S1・１・1,S1
・１・２〜S1・１・n,S1・２・1,S1・２・２〜S1・２・
ｎがプログラマブルスイッチ装置PS1から出力される。

一方、スイッチ21,24によってトリガ信号発生条件が
成立すると、ストップインターロックメモリ19にトリガ
信号が与えられ、ステーション＃１に対応するストップ
インターロック信号S1IL2が読出される。以後、回転位
置の変化あるいは時間の経過に応じて他のステーション
＃２〜＃ｎのストップインターロック信号S2IL2〜SnIL2
が読出される。前述のようにステーション＃１のストッ
プインターロック信号S1IL2は、ステーション＃１に対
応するプログラマブルスイッチ装置PS1内のアンドゲー
ト17に入力される。他のステーション＃２〜＃ｎのスト
ップインターロック信号S2IL2〜SnIL2は、これらに対応
するプログラマブルスイッチ装置PS2〜PSn内の同様のア
ンドゲート17に夫々入力される。

アンドゲート17は、ストップインターロック信号S1IL
2の“1"により可能化され、メモリ11からストップタイ
ミング信号S1STPが読み出されたとき、“1"を出力す
る。このアンドゲート17の出力信号“1"によりフリップ
フロップ15がリセットされる。フリップフロップ15のセ
ット出力は“0"となり、アンドゲート13,14が閉じら
れ、メモリ9,10から読み出されたオン／オフ信号S1・１
・1,S1・１・２〜S1・１・n,S1・２・1,S1・２・２〜S1
・２・ｎの出力が禁止される。

こうして、スタート／ストップインターロックメモリ
18,19で当該ステーション＃１に対応して設定された開
始及び終了タイミングの間でオン／オフ信号S1・1,1・S
1・１・２〜S1・１・n,S1・２・1,S1・２・２〜S1・２
・ｎが出力される。なお、27は単安定マルチバイフレー
タであり、オン／オフ信号S1・１・１の立上りに同期し
て所定時間幅のトリガ性のパルスS1Pを発生するもので
ある。このトリガ性のカムスイッチ出力パルスS1Pは必
要に応じて利用される。プログラマブルスイッチ装置PS
1から出力されたオン／オフ信号S1・1,1・S1・１・２〜
S1・１・n,S1・２・1,S1・２・２〜S1・２・ｎ及びパル
スS1Pは、ステーション＃１の各アクチュエータA1〜An,
Bのうち対応するものに夫々与えられ、オン／オフ動作
制御信号として利用される。なお、一方のメモリ９の出
力オン／オフ信号S1・1,1・S1・１・２〜S1・１・ｎの
系列と他方のメモリ10の出力オン／オフ信号S1・２・1,
S1・２・２〜S1・２・ｎの系列とは、進角の有無に関し
て、スイッチ8a,8bによって夫々独立に条件設定可能で
ある。従って、各アクチュエータA1〜An,Bの制御にあた
って、進角制御を行う場合とそうでない場合とで２系列
に分けて制御することができる。つまり、アクチュエー
タA1〜An,Bの全部について進角制御を行ったり、あるい
はアクチュエータA1〜An,Bの全部について進角制御を行
わなかったり、あるいは各アクチュエータA1〜An,Bのう
ちメモリ９に対応する系列又はメモリ10に対応する系列
のどちらか一方でのみ進角制御を行う、等の制御が可能
である。

ところで、回転回数カウンタ26で求めた回転回数カウ
ントデータはプログラム選択演算回路12に入力される。
プログラム選択演算回路12は、回転回数に応じてカムス
イッチオン／オフ出力プログラム１〜Ｎのどれかを選択
することを指定するデータを発生する。例えば、１回転
目からＮ回転目までの主軸MSの各回転回数に対応してプ
ログラム１〜Ｎを夫々選択することを指定するようにす
る。これにより、各オン／オフ信号S1・１・1,S1・１・
２〜S1・１・n,S1・２・1,S1・２・２〜S1・２・ｎの発
生パターンを主軸MSの各回転回数に応じて異ならせるこ
とができ、多回転カムスイッチ機能を実現することがで
きる。なお、プログラム１〜Ｎは、１回転毎に切り換え
るようにするのみならず、複数回転毎に切り換えるよう
にしてもよい。

例えば、第２図のアクチュエータC,Dは主軸MSが所定
の複数回転する毎に動作させればよいものであるが、こ
のような場合に上述のような多回転カムスイッチ機能は
有効である。

第３図は、第１図における原点オフセット設定器４の
部分の変更例を示すものである。この例では、原点オフ
セット設定器４と加算器３との間にデータ変化遅延回路
28を設けている。データ変化遅延回路28は、原点オフセ
ット設定器４での原点オフセットデータ±θ₀₁の設定内
容が変化したとき、この変化をすぐに加算器３に伝達せ
ずに、徐々に変化させながら伝達するためのものであ
る。すなわち、第４図に示すように、時刻t₁で原点オフ
セット設定器４で設定された原点オフセットデータがθ
₀₁（ｉ）からθ₀₁（ｉ＋１）に変化したとき、変更前の
データθ₀₁（ｉ）から変更後のデータθ₀₁（ｉ＋１）ま
で適宜の時間の関数θ（ｔ）で徐々に変化させるように
するものである。機械の動作中に原点オフセット設定器
４の設定を変更して原点オフセット量の調整を行うこと
がある。そのような場合に、原点オフセット量の変更に
よってオン／オフ信号出力が急に変わってアクチュエー
タがいきなり作動するようなことがあると危険である。
そのような危険を防止するために、第３図の例のよう
に、原点オフセット設定器４での原点オフセットデータ
±θ₀₁の設定内容が変化したとき、この変化をすぐに加
算器３に伝達せずに、徐々に変化させながら伝達するよ
うにするとよい。

第５図は、第１図における加算器３の部分の変更例を
示すものである。この例では、回転位置データＤθを加
算器３に入力する前に乗算器29において係数αに応じた
比率でα倍し、α倍された回転位置データαＤθに原点
オフセットデータ±θ₀₁を加算するようにしている。な
お、データαＤθのビット数はデータＤθと同じである
とし、それ故、データαＤθの値がデータＤθの最大値
Ｍ（１回転分の値）を超えたとき、該データαＤθの値
はｎ×Ｍ（但しｎは１以上の整数）を引いた値をとるも
のとする。つまり、データαＤθはデータＤθと同じモ
ジュロＭのデータであるとする。このことは、主軸MSに
対して1:αの伝達比のギアを介してその出力軸の回転位
置を検出した場合に得られる回転位置データとデータα
Ｄθが等価であることを意味する。このようにα倍した
回転位置データαＤθに基づきメモリ9,10,11のオン／
オフ信号を読み出すことにより、主軸MSの１回転につき
ステーションの軸（仮想的なカム軸）がα回転する場合
におけるスイッチオン／オフ信号を読み出すことができ
る。乗算器29に入力する係数αの値は、任意に設定可能
であり、これにより、メモリ9,10,11の内容を変更する
ことなく、主軸MSに対するステーション軸の伝達比を1:
αに変更する場合に対処することができる。なお、αは
整数であってもよいし、分数であってもよい。なお、乗
算器29の配置は、第６図のように、加算器３の出力側と
してもよい。第５図，第６図の場合において、加算器３
に入力する原点オフセットデータ±θ₀₁は、第３図のよ
うなデータ変化遅延回路28を経由したものであってもよ
いし、そうでなくてもよい。

なお、図示しないプログラム手段によって各メモリ9,
10,11,18,19にプログラムされたデータを、適宜の外部
メモリに転送記憶させ、バックアップしておくようにし
てもよい。その場合、外部メモリとしてはICカード等を
用いるとよい。

センサ部１及びデータ変換回数２からなる回転位置検
出手段としては、特開昭57−70406号明細書に示された
ような位相シフト型アゾソリュート回転位置検出装置を
用いれば、精度のよい位置検出が行えるので都合がよ
い。その場合、センサ部１は、１次コイルと２次コイル
を複数の極部に夫々巻回したステータと、磁性体あるい
は導電体などによって構成した所定の（例えば偏心し
た）形状のロータとを具備した可変磁気抵抗型のセンサ
からなり、データ変換回路２は、このセンサの各１次コ
イルに互いに位相のずれた複数の交流信号を各別に供給
すると共に２次コイル出力信号の基準交流信号からの位
相ずれ測定する回路からなるものである。しかし、セン
サ部１としてインクリメンタルエンコーダを使用し、デ
ータ変換回路２としてインクリメンタルパルスをカウン
トして位置データを求める回路を用いるようにすること
もできる。

また、各プログラマブルスイッチ装置PS1〜PSnとして
は、特開昭58−22306号明細書に示されたもののよう
に、回転位置をアドレスとしてオン／オフに対応する
“1"及び“0"の信号をメモリに記憶し、これを回転位置
データに応じて読み出すようにしたものを用いるとよ
い。また、スイッチオンの設定位置データとスイッチオ
フの設定位置データをメモリに記憶し、これらと回転位
置データとを比較して、この比較結果に応じてオン／オ
フに対応する“1"及び“0"の信号を形成し、出力するよ
うにするものであってもよい。

また、位置検出手段としては、主軸の回転を検出する
ものに限らず、主軸の回転に応じて直動する直動体の直
線変位を検出するものであってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、プログラマ
ブルスイッチ手段は各ステーション毎に独立に設けられ
るが、位置検出手段は各ステーションに共通に利用され
ることにより、構成を簡単にすることができると共にロ
ーコストにすることができる。また、前記各ステーショ
ン毎のプログラマブルスイッチ手段に対応して各プログ
ラマブルスイッチ手段相互のスイッチ動作の開始及び終
了タイミングの関係を位置又は時間の関数で設定するス
タート／ストップインターロック手段を設けたことによ
り、１又は複数の作動手段の動作により一連の作業を行
う作業ステーションを複数系列具備し、主軸の位置に応
じて各ステーションにおける前記作動手段の動作を各ス
テーション毎に独立に制御する制御システムにおいて、
上位機器としてのシーケンサを設けることなく、各ステ
ーションの動作を相互に関連づけながら、しかも各ステ
ーション毎に独立に制御用のオン／オフ信号を発生する
ようにすることができ、構成を簡単にする共にコストも
安くすることができる、という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明が適用される制御システムの一例を略示する
生産ラインレイアウト図、第３図は第１図における原点
オフセット設定器関連部分の変更例を示すブロック図、
第４図は第３図におけるデータ変化遅延回路の動作例を
示すグラフ、第５図は第１図における回転位置データ変
更用加算器関連部分の変更例を示ブロック図、第６図は
同回転位置データ変更用加算器関連部分の別の変更例を
示ブロック図、である。＃１〜＃ｎ……ステーション、１……センサ部、２……
データ変換回路、３……原点オフセット用の加算器、４
……原点オフセット設定器、9,10……オン／オフ信号メ
モリ、PS1〜PSn……プログラマブルスイッチ装置、11…
…スタート／ストップタイミングメモリ、18……スター
トインターロックメモリ、19……ストップインターロッ
クメモリ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１つの主軸の位置に関連して夫々所定の作
業動作を行なう複数の作業ステーションを制御するため
のマルチステーションスイッチ装置であって、前記主軸の現在位置を検出するための位置検出手段と、各ステーション毎に独立に任意の位置に対応して１又は
複数の制御信号を設定記憶し、前記位置検出手段の出力
に基づく位置データを入力して該位置データが示す主軸
の現在位置に応じて前記制御信号を読み出す各ステーシ
ョン毎のプログラマブルスイッチ手段と、前記各ステーショ毎のプログラマブルスイッチ手段によ
って発生する前記制御信号の出力を、各ステーション毎
に独立に、ただし同一ステーションにおいては前記１又
は複数の各制御信号について共通に、制御するものであ
って、前記各ステーション毎のプログラマブルスイッチ
手段に対して夫々独立にスタートインターロック信号を
供給するためのスタートインターロック手段と、前記各
ステーション毎のプログラマブルスイッチ手段に対して
夫々独立にストップインターロック信号を供給するため
のストップインターロック手段とを有する出力制御手段
とを具えるマルチステーションスイッチ装置。
【請求項２】前記出力制御手段は、前記各ステーション
毎のプログラマブルスイッチ手段毎に、前記スタートイ
ンターロック信号からストップインターロック信号の間
で該ステーションについての前記１又は複数の各制御信
号を出力するよう制御する手段を有する特許請求の範囲
第１項記載のマルチステーションスイッチ装置。
【請求項３】前記位置検出手段は、主軸の回転位置を検
出するものであり、前記スタートインターロック手段及
びストップインターロック手段は、前記主軸の多回転に
わたる範囲における前記制御信号の出力の開始及び終了
タイミングを設定するものである特許請求の範囲第１項
又は第２項記載のマルチステーションスイッチ装置。
【請求項４】前記各ステーション毎のプログラマブルス
イッチ手段は、前記位置検出手段の出力に基づく位置デ
ータの値を各ステーション毎に夫々独立に設定可能な原
点オフセット値に応じてオフセットする原点オフセット
手段を含み、前記制御信号をこの原点オフセット済みの
位置データに応じて読み出すものである特許請求の範囲
第１項乃至第３項のいずれかに記載のマルチステーショ
ンスイッチ装置。
【請求項５】前記原点オフセット手段は、前記原点オフ
セット値の設定が変更されたとき変更前のデータから変
更後のデータまで徐々その値が変化するようにするデー
タ変化遅延手段を含むものである特許請求の範囲第４項
記載のマルチステーションスイッチ装置。
【請求項６】前記各ステーション毎のプログラマブルス
イッチ手段は、前記位置検出手段の出力に基づく位置デ
ータの値を各ステーション毎に夫々独立に設定可能な係
数に応じた比率で変更する手段を含み、前記制御信号を
この変更されたデータに応じて読み出すものである特許
請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載のマルチ
ステーションスイッチ装置。