JP2850081B2 - カム運転制御装置 - Google Patents
カム運転制御装置Info
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Description
置の回転角度に対応した位置制御を行う装置に係り、特
に印刷機械の胴着脱運転やプレスのフィーダ運転,これ
らと同等の動作を行う運転を電動アクチュエータを用い
て達成したカム運転制御装置に関するものである。
位置に連動した機械カムにより任意の位置に制御するも
ので機械式によるものとなっている。すなわち、機械カ
ムは回転機構を有する機械装置が連動した動作をするよ
うな形状を有し、この形状の外周回転面に従動部を接触
させて機械的に運転を行わせ、一定の周期的な動作を行
い得るものである。
カムによる動作は、機構に伴う騒音を生じるとともに、
つぎのような問題点を有する。 (イ) カムの磨耗などによりタイミングや動きのズレ
が生じてしまう。 (ロ) 一つのパターンでしか動作しないため、カム動
作の変更などのあった場合、取替に手間取るものとなっ
たいた。 (ハ) カムの製造過程において精度を出すことが難し
い。本発明は、これらの問題点を悉く解消し得る電動ア
クチュエータを用いた回転機構を有する機械装置の格別
な位置装置を行うカム運転制御装置を提供することを目
的としている。
想の理解を容易にするため示した図1を参照して説明す
る。図1において、1は回転機構を有する機械装置、2
は速度パターンメモリ、3は回転角度検出回路、4は回
転角速度検出回路、5は速度演算回路、6は駆動パルス
発生回路である。機械装置1にあって、11は角度発信
器、12は電動アクチュエータである。ここで、駆動パル
ス発生回路6および電動アクチュエータは、説明の便宜
上、パルスモータの一例で示している。
り付けられて機械装置1の回転角度に比例する角度パル
ス信号Aを発信し、電動アクチュエータ12はカム運転を
行うよう設けられている。速度パターンメモリ2は、機
械装置1の回転角度に対する電動アクチュエータ12の位
置を、機械装置1の回転角度で微分して得た各回転角度
毎の基本速度データを格納してある。
入力して機械装置1の回転角度Bを得るものであり、そ
の回転角度Bが速度パターンメモリ2にアドレス情報と
して与えるように接続してある。回転角速度検出回路4
は角度パルス信号Aを入力して機械装置1の回転角速度
Dを得るものであり、その回転角速度Dは乗数信号とし
て速度演算回路5に与えられている。
検出回路3,回転角速度検出回路4および速度演算回路
5の構成により、機械装置1の回転角度Bが変化する毎
に、速度パターンメモリ2の該当するアドレスから回転
角度Bに対する速度パターンデータCを読み出すととも
に、この速度パターンデータCを被乗数として機械装置
1の回転角速度Dを乗数とする乗算により、速度指令デ
ータEを得るものである。駆動パルス発生回路6は、速
度指令データEに基づいて駆動パルス信号Fを発生し、
電動アクチュエータ12を駆動するように設けてある。
を、電動アクチュエータで等価的に行うには、機械カム
の回転角度毎の位置変化における速度を求めることによ
って可能となる。さて、カムの回転角度に対する位置を
f(θ)で表わし、速度V(θ)は位置f(θ)の時間
微分によって次式のように表わせる。
点の速度V(θ)は、機械カムの回転角速度ωと、角回
転角度の基準速度パターン{df(θ)/dθ}とで表
わせる。さらに、これらの関係を図2および図3に示
す。
の制御位置と回転角度の関係を示し、図3は電動アクチ
ュエータでの基準速度パターンと回転角度の関係の一例
を示している。図3においては、基準速度パターン{d
f(θ)/dθ}により、回転角度毎の制御速度が得ら
れるものである。
発信器11による角度パルス信号Aにより、回転角度検出
回路3にて機械装置の回転角度データを得、同様にして
回転角度検出回路4にて回転角速度データを得る。基準
速度パターン{df(θ)/dθ}をデータ化してメモ
リに格納した運転速度パターンメモリより、前述の回転
角データを運転速度パターンメモリのアドレスに入力す
ることで、機械装置の回転角度が変化する毎に運転速度
パターンメモリの該当するアドレスから、回転角度に対
する運転速度パターンメモリが読み出される。
データとを乗算することにより、速度指令データが得ら
れる。その速度指令データを、駆動パルス発生回路6に
て電動アクチュエータ12への駆動パルス周波数に変換す
る。よって、電動アクチュエータによるカム運転制御で
機械カムの位置動作を格別に実現し得るものである。以
下、本発明を実施例図面を参照し、さらに詳細説明す
る。
の一例の要部構成を示すもので、21は読み出し専用メモ
リ(ROM)、22はマイクロコンピュータ(CPU)、
23はカム運転設定器、24は運転速度パターンメモリ(R
AM)、61はバイナリレイトマルチ、62は分周器であ
る。図中、図1と同符号のものは同じ機能を有する部分
を示す。
運転動作を選択することにより、CPU22は予め複数の
基準速度パターンを格納してあるROM21から、カム運
転設定器23で選択したカム運転パターンに該当する基準
速度パターンデータを読み出す。読み出した基準速度パ
ターンデータをRAM24に順次格納する。
から角度パルス信号Aと角度原点信号A1を得ている。
回転角度検出回路3は、角度パルス信号Aをカウンタで
計数し、角度原点信号A1は検知するとそのカウンタを
リセットすることで、機械装置の回転角度データを得
る。角度パルス信号Aを角速度検出回路4も受けてお
り、一定時間のサンプリングを行うことによって、回転
角速度データを得る。
転角度データはCPU22へは割り込み信号としてRAM
24に関してはその回転角度データがアドレスに送られて
アドレス情報として扱っている。機械装置1からのスタ
ート信号A2をCPU22が受けると、運転速度パターン
データのスタート角度から角度毎に対応する運転速度パ
ターンデータをCPU22が読み出す。
運転速度パターンデータを被乗数とし、回転角速度検出
回路4で得た回転角速度Dを乗数とした回転角度毎に乗
算を行うことで、速度指令データを得る。ここで、CP
U22は回転角度検出回路3から回転角度毎の割り込み信
号B1を受けている。その速度指令データは次式にな
る。
(θ)/dθ}は運転速度パターンデータ、ωは回転角
速度データ、K1は係数である。
駆動パルス発生回路として用いている。バイナリレイト
マルチ61の出力周波数F2は、次式となる。 F2={V(θ)・F1}/(2のn乗)・・・・・・・・(3) ただし、V(θ)は速度指令データ、F1はバイナリレ
イトマルチ61に入力されるクロック周波数、nはバイナ
リレイトマルチ61のビット数である。
タV(θ)に比例したパルス周波数出力を与えるもので
ある。バイナリレイトマルチは周知の如く間引き回路で
構成されているため、出力周波数F2にジッタを発生す
る。ここで、このジッタを改善しデューティー比を50%
に近づけることを目的として、(1/N)の分周器62を
用いている。
式になる。 F={V(θ)・F1}/(2のn乗・N) V(θ)=F・(2のn乗・N)/F1 ‥‥‥‥‥‥(4) ここで、F={df(θ)/dθ}・ωとならなければ
ならない。
ータ{df(θ)/dθ}と回転角速度データωと係数
K2により求まる。
ルス信号Fに変換する際に関係してくるものであり、係
数K2は駆動パルス信号Fから最終目的である位置制御
において関係して係数K1に含め考慮しなければならな
い。また、この係数の演算もCPU22で行い得ることは
勿論である。また、本説明のオープンループ制御によれ
ば、従来装置の機械カムと同等の高速性が図れること
は、言うまでもない。
転機構を有する機械装置の回転角速度に同調し、機械装
置の回転角度毎に基準速度パターンに機械装置の角速度
を乗算し、電動アクチュエータの速度を制御させた簡便
な構成の装置を提供できる。
の機械カムと同等の動作を行い得るとともに、機械カム
がもつ欠点が除去されてつぎの利点を有するものであ
る。 (イ) カム動作パターンが変っても、メモリ内の速度
パターンを変えるだけでよい。 (ロ) 機械カムでは困難な複雑化した動作を行えるも
のとなる。
め示した簡略ブロック図である。
角度と制御位置の関係を示す図である。
パターンの関係の一例を示す図である。
を示す系統図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 機械装置の回転角度に対する電動アクチ
ュエータの位置を回転角度で微分して得た各回転角度毎
の基準速度パターンデータを格納するようにした速度パ
ターンメモリと、前記機械装置に取り付けられている角
度発信器の出力を入力して機械装置の回転角度を得るよ
うにした回転角度検出回路と、前記角度発信器出力を入
力して機械装置の回転角速度を得るようにした回転角速
度検出回路と、該機械装置の回転角度が変化する毎に前
記速度パターンメモリの該当するアドレスから回転角度
に対する速度パターンデータを読み出しかつ該速度パタ
ーンメモリを被乗数として前記機械装置の回転角速度を
乗数とする乗算により速度指令データを得るようにした
速度演算回路と、該速度指令データに基づいて電動アク
チュエータを駆動する駆動手段とを備えてなることを特
徴としたカム運転制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3272693A JP2850081B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | カム運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3272693A JP2850081B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | カム運転制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06233591A JPH06233591A (ja) | 1994-08-19 |
JP2850081B2 true JP2850081B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=12366850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3272693A Expired - Fee Related JP2850081B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | カム運転制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2850081B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010098837A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | カム運転制御装置 |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP3272693A patent/JP2850081B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06233591A (ja) | 1994-08-19 |
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