JP3057657B2 - モータの位置決め制御システム - Google Patents
モータの位置決め制御システムInfo
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- JP3057657B2 JP3057657B2 JP7142961A JP14296195A JP3057657B2 JP 3057657 B2 JP3057657 B2 JP 3057657B2 JP 7142961 A JP7142961 A JP 7142961A JP 14296195 A JP14296195 A JP 14296195A JP 3057657 B2 JP3057657 B2 JP 3057657B2
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- motor
- time
- cam curve
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータの回転位置をフ
ィードバック制御するモータの位置決め制御システムの
改良に関するものである。
ィードバック制御するモータの位置決め制御システムの
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】モータの回転位置のフィードバック制御
のしかたの１つとして、位置指令値と時間とを対応させ
たカム曲線から一定時間毎に位置指令値を求め、求めた
位置指令値をモータに与え、モータの回転位置を目表位
置に位置決めする制御がある。このような制御を時間制
御とする。カム曲線の１つとして、モータの回転位置と
時間をそれぞれ無次元化した無次元位置と無次元時間の
関係を規定した曲線がある。このようなカム曲線の一例
を図１３に示す。このようなカム曲線を使って時間制御
をするときは、カム曲線の無次元位置と無次元時間の０
〜１の値の範囲（フルスケール）にモータの全回転量と
全回転時間を割り当てることによってカム曲線を有次元
化する。無次元化カム曲線を使った制御では、カム曲線
を相似の範囲で変更したいときは、カム曲線を有次元化
するときの全回転量と全回転時間の値を変えることによ
って短時間で変更が可能である。それ以外の変更はカム
曲線自体を変更しなければならない。カム曲線を複数種
類メモリに格納している場合は、使用するカム曲線を切
り替えることにより対応できるが、カム曲線を多種多様
に変更したい場合は、メモリに格納しているカム曲線の
種類により変更できる範囲が制限され、変更に対応しき
れなくなる。このため、カム曲線自体を変更せざるを得
なくなり、変更に要する時間が長くなる。なお、カム曲
線は、メモリに格納されるときは、無次元位置と無次元
時間のデータを対応させたカム曲線テーブルの形で格納
される。
のしかたの１つとして、位置指令値と時間とを対応させ
たカム曲線から一定時間毎に位置指令値を求め、求めた
位置指令値をモータに与え、モータの回転位置を目表位
置に位置決めする制御がある。このような制御を時間制
御とする。カム曲線の１つとして、モータの回転位置と
時間をそれぞれ無次元化した無次元位置と無次元時間の
関係を規定した曲線がある。このようなカム曲線の一例
を図１３に示す。このようなカム曲線を使って時間制御
をするときは、カム曲線の無次元位置と無次元時間の０
〜１の値の範囲（フルスケール）にモータの全回転量と
全回転時間を割り当てることによってカム曲線を有次元
化する。無次元化カム曲線を使った制御では、カム曲線
を相似の範囲で変更したいときは、カム曲線を有次元化
するときの全回転量と全回転時間の値を変えることによ
って短時間で変更が可能である。それ以外の変更はカム
曲線自体を変更しなければならない。カム曲線を複数種
類メモリに格納している場合は、使用するカム曲線を切
り替えることにより対応できるが、カム曲線を多種多様
に変更したい場合は、メモリに格納しているカム曲線の
種類により変更できる範囲が制限され、変更に対応しき
れなくなる。このため、カム曲線自体を変更せざるを得
なくなり、変更に要する時間が長くなる。なお、カム曲
線は、メモリに格納されるときは、無次元位置と無次元
時間のデータを対応させたカム曲線テーブルの形で格納
される。
【０００３】一方、モータの回転位置のフィードバック
制御の他のやり方として、主動軸に追従して動く従動軸
の駆動用モータの回転位置を目標位置に位置決めする制
御がある。この制御を主動軸制御とする。主動軸制御を
するモータの位置決め制御システムにも、無次元化した
カム曲線を用いたシステムがある。このシステムでは、
主動軸の回転位置をカム曲線の無次元時間に対応させ、
従動軸の回転位置をカム曲線の無次元位置に対応させ、
主動軸と従動軸の追従関係をカム曲線で規定していた。
カム曲線の無次元位置と無次元時間の０〜１の値の範囲
（フルスケール）に従動軸の全回転量と主動軸の全回転
量を割り当てることによってカム曲線を有次元化してい
た。主動軸制御をする場合も時間制御をする場合と同様
に、カム曲線を相似の範囲で変更したいときは、主動軸
の全回転量と従動軸の全回転量の値を変えることによっ
て短時間で変更することができが、カム曲線を多種多様
に変更したい場合はカム曲線自体を変更せざるを得なく
なり、変更に要する時間が長くなる。
制御の他のやり方として、主動軸に追従して動く従動軸
の駆動用モータの回転位置を目標位置に位置決めする制
御がある。この制御を主動軸制御とする。主動軸制御を
するモータの位置決め制御システムにも、無次元化した
カム曲線を用いたシステムがある。このシステムでは、
主動軸の回転位置をカム曲線の無次元時間に対応させ、
従動軸の回転位置をカム曲線の無次元位置に対応させ、
主動軸と従動軸の追従関係をカム曲線で規定していた。
カム曲線の無次元位置と無次元時間の０〜１の値の範囲
（フルスケール）に従動軸の全回転量と主動軸の全回転
量を割り当てることによってカム曲線を有次元化してい
た。主動軸制御をする場合も時間制御をする場合と同様
に、カム曲線を相似の範囲で変更したいときは、主動軸
の全回転量と従動軸の全回転量の値を変えることによっ
て短時間で変更することができが、カム曲線を多種多様
に変更したい場合はカム曲線自体を変更せざるを得なく
なり、変更に要する時間が長くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、カム曲線メモ
リに格納された複数種類の無次元カム曲線について、そ
れぞれカム曲線毎に独立に設定した有次元値で有次元化
し、有次元化したカム曲線を合成することにより、少な
い種類のカム曲線を用意するだけで短時間でカム曲線を
多種多様に変更してモータの回転位置をフィードバック
制御できるモータの位置決め制御システムを実現するこ
とを目的とする。
点を解決するためになされたものであり、カム曲線メモ
リに格納された複数種類の無次元カム曲線について、そ
れぞれカム曲線毎に独立に設定した有次元値で有次元化
し、有次元化したカム曲線を合成することにより、少な
い種類のカム曲線を用意するだけで短時間でカム曲線を
多種多様に変更してモータの回転位置をフィードバック
制御できるモータの位置決め制御システムを実現するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は次のとおりの構
成になったモータの位置決め制御システムである。 （１）モータの回転位置をフィードバック制御するモー
タの位置決め制御システムにおいて、モータの回転位置
と時間をそれぞれ無次元化した無次元位置と無次元時間
のデータを対応させたカム曲線テーブルが複数種類記憶
されたカム曲線メモリと、モータの制御に必要なデータ
が書込まれた制御データ用メモリと、この制御データ用
メモリに書込まれたデータを逐次取出し、複数のカム曲
線テーブルを使用してモータの動作指令を行う場合は、
使用するカム曲線テーブルの種類を指定するデータＴＹ
ＰＥj（ただし、ｊ＝１〜Ｎ，Ｎは２以上の整数）、使
用する各カム曲線テーブルの無次元位置を有次元化する
ためのストロークデータｈj（ただし、N j=1Σｈjは目標
位置に達するまでのモータの全回転量）及び目標位置に
達するまでのモータの全回転時間である移動時間ｔnを
後述する実位置算出手段に与えるインタプリタと、この
インタプリタから与えられたデータＴＹＰＥjにより前
記カム曲線メモリ中のカム曲線テーブルを選択し、現時
点までにモータが回転した時間である移動実時間Ｒ
ti（ただし、ｉは分周周期の周期番号）を分周周期毎に
更新し、更新した移動実時間Ｒtiを前記移動時間ｔnで
割って無次元時間ｔiを求め、この無次元時間ｔiに対応
する無次元位置Ｓijを前記選択したカム曲線テーブルを
用いて求め、求めた無次元位置Ｓijにストロークｈjを
乗じて実位置ｓijを求める実位置算出手段と、この実位
置算出手段が実位置ｓijを求める毎に、求めた実位置ｓ
ijを随時記憶していく実位置記憶手段と、カウントＮが
セットされ、前記実位置算出手段が実位置ｓijを求める
毎にカウントが変わり、カウントがセット値Ｎだけ変わ
ったところで前記実位置記憶手段に信号を与えて記憶し
ておいたＮ個の実位置ｓijを取り出すカウンタと、実位
置記憶手段から取り出されたＮ個の実位置ｓijについて
ｓTi＝N j=1Σｓijなる加算を行う加算手段と、この加算
値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1の差ｓTi
−ｓTi-1を求める減算手段と、この減算手段で求めた差
ｓTi−ｓTi-1に応じた指令値でモータの回転位置をフィ
ードバック制御する位置制御部と、を具備したことを特
徴とするモータの位置決め制御システム。 （２）主動軸に追従して動く従動軸の駆動用モータの回
転位置をフィードバック制御するモータの位置決め制御
システムにおいて、主動軸の回転量に比例した数のパル
スを出力するエンコーダと、このエンコーダの出力パル
スの数をカウントする第１のカウンタと、モータの回転
位置と時間をそれぞれ無次元化した無次元位置と無次元
時間のデータを対応させたカム曲線テーブルが複数種類
記憶されたカム曲線メモリと、モータの制御に必要なデ
ータが書込まれた制御データ用メモリと、この制御デー
タ用メモリに書込まれたデータを逐次取出し、複数のカ
ム曲線テーブルを使用して前記従動軸の駆動用モータの
動作指令を行う場合は、使用するカム曲線テーブルの種
類を指定するデータＴＹＰＥj、使用する各カム曲線テ
ーブルの無次元位置を有次元化するためのストロークデ
ータｈj（ただし、N j=1Σｈjは従動軸の駆動用モータの
全回転量）及び前記第１のカウンタの最大カウント値Ｃ
maxを後述する実位置算出手段に与えるインタプリタ
と、このインタプリタから与えられたデータＴＹＰＥj
に応じて前記カム曲線メモリ中のカム曲線テーブルを選
択し、分周周期毎に無次元時間ｔiをｔi＝Ｃi／Ｃ
m ax（ただし、Ｃiはｉ番目の分周周期における第１のカ
ウンタのカウント）から求め、この無次元時間ｔiに対
応する無次元位置Ｓijを前記選択したカム曲線テーブル
を用いて求め、求めた無次元位置Ｓijにストロークｈj
を乗じて実位置ｓi jを求める実位置算出手段と、この実
位置算出手段が実位置ｓijを求める毎に、求めた実位置
ｓijを随時記憶していく実位置記憶手段と、カウントＮ
がセットされ、前記実位置算出手段が実位置ｓijを求め
る毎にカウントが変わり、カウントがセット値Ｎだけ変
わったところで前記実位置記憶手段に信号を与えて記憶
しておいたＮ個の実位置ｓijを取り出すカウンタと、実
位置記憶手段から取り出されたＮ個の実位置ｓijについ
てｓTi＝N j=1Σｓijなる加算を行う加算手段と、この加
算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1の差ｓ
Ti−ｓTi-1を求める減算手段と、この減算手段で求めた
差ｓTi−ｓTi-1に応じた指令値で前記従動軸の駆動用モ
ータの回転位置をフィードバック制御する位置制御部
と、を具備したことを特徴とするモータの位置決め制御
システム。 （３）前記従動軸は複数個設けられていて、各従動軸毎
に前記従動軸の駆動用モータ、第１のカウンタ及び位置
制御部が設けられていて、それぞれの第１のカウンタに
は前記エンコーダの出力パルスが共通に与えられること
を特徴とする（２）記載のシステム。
成になったモータの位置決め制御システムである。 （１）モータの回転位置をフィードバック制御するモー
タの位置決め制御システムにおいて、モータの回転位置
と時間をそれぞれ無次元化した無次元位置と無次元時間
のデータを対応させたカム曲線テーブルが複数種類記憶
されたカム曲線メモリと、モータの制御に必要なデータ
が書込まれた制御データ用メモリと、この制御データ用
メモリに書込まれたデータを逐次取出し、複数のカム曲
線テーブルを使用してモータの動作指令を行う場合は、
使用するカム曲線テーブルの種類を指定するデータＴＹ
ＰＥj（ただし、ｊ＝１〜Ｎ，Ｎは２以上の整数）、使
用する各カム曲線テーブルの無次元位置を有次元化する
ためのストロークデータｈj（ただし、N j=1Σｈjは目標
位置に達するまでのモータの全回転量）及び目標位置に
達するまでのモータの全回転時間である移動時間ｔnを
後述する実位置算出手段に与えるインタプリタと、この
インタプリタから与えられたデータＴＹＰＥjにより前
記カム曲線メモリ中のカム曲線テーブルを選択し、現時
点までにモータが回転した時間である移動実時間Ｒ
ti（ただし、ｉは分周周期の周期番号）を分周周期毎に
更新し、更新した移動実時間Ｒtiを前記移動時間ｔnで
割って無次元時間ｔiを求め、この無次元時間ｔiに対応
する無次元位置Ｓijを前記選択したカム曲線テーブルを
用いて求め、求めた無次元位置Ｓijにストロークｈjを
乗じて実位置ｓijを求める実位置算出手段と、この実位
置算出手段が実位置ｓijを求める毎に、求めた実位置ｓ
ijを随時記憶していく実位置記憶手段と、カウントＮが
セットされ、前記実位置算出手段が実位置ｓijを求める
毎にカウントが変わり、カウントがセット値Ｎだけ変わ
ったところで前記実位置記憶手段に信号を与えて記憶し
ておいたＮ個の実位置ｓijを取り出すカウンタと、実位
置記憶手段から取り出されたＮ個の実位置ｓijについて
ｓTi＝N j=1Σｓijなる加算を行う加算手段と、この加算
値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1の差ｓTi
−ｓTi-1を求める減算手段と、この減算手段で求めた差
ｓTi−ｓTi-1に応じた指令値でモータの回転位置をフィ
ードバック制御する位置制御部と、を具備したことを特
徴とするモータの位置決め制御システム。 （２）主動軸に追従して動く従動軸の駆動用モータの回
転位置をフィードバック制御するモータの位置決め制御
システムにおいて、主動軸の回転量に比例した数のパル
スを出力するエンコーダと、このエンコーダの出力パル
スの数をカウントする第１のカウンタと、モータの回転
位置と時間をそれぞれ無次元化した無次元位置と無次元
時間のデータを対応させたカム曲線テーブルが複数種類
記憶されたカム曲線メモリと、モータの制御に必要なデ
ータが書込まれた制御データ用メモリと、この制御デー
タ用メモリに書込まれたデータを逐次取出し、複数のカ
ム曲線テーブルを使用して前記従動軸の駆動用モータの
動作指令を行う場合は、使用するカム曲線テーブルの種
類を指定するデータＴＹＰＥj、使用する各カム曲線テ
ーブルの無次元位置を有次元化するためのストロークデ
ータｈj（ただし、N j=1Σｈjは従動軸の駆動用モータの
全回転量）及び前記第１のカウンタの最大カウント値Ｃ
maxを後述する実位置算出手段に与えるインタプリタ
と、このインタプリタから与えられたデータＴＹＰＥj
に応じて前記カム曲線メモリ中のカム曲線テーブルを選
択し、分周周期毎に無次元時間ｔiをｔi＝Ｃi／Ｃ
m ax（ただし、Ｃiはｉ番目の分周周期における第１のカ
ウンタのカウント）から求め、この無次元時間ｔiに対
応する無次元位置Ｓijを前記選択したカム曲線テーブル
を用いて求め、求めた無次元位置Ｓijにストロークｈj
を乗じて実位置ｓi jを求める実位置算出手段と、この実
位置算出手段が実位置ｓijを求める毎に、求めた実位置
ｓijを随時記憶していく実位置記憶手段と、カウントＮ
がセットされ、前記実位置算出手段が実位置ｓijを求め
る毎にカウントが変わり、カウントがセット値Ｎだけ変
わったところで前記実位置記憶手段に信号を与えて記憶
しておいたＮ個の実位置ｓijを取り出すカウンタと、実
位置記憶手段から取り出されたＮ個の実位置ｓijについ
てｓTi＝N j=1Σｓijなる加算を行う加算手段と、この加
算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1の差ｓ
Ti−ｓTi-1を求める減算手段と、この減算手段で求めた
差ｓTi−ｓTi-1に応じた指令値で前記従動軸の駆動用モ
ータの回転位置をフィードバック制御する位置制御部
と、を具備したことを特徴とするモータの位置決め制御
システム。 （３）前記従動軸は複数個設けられていて、各従動軸毎
に前記従動軸の駆動用モータ、第１のカウンタ及び位置
制御部が設けられていて、それぞれの第１のカウンタに
は前記エンコーダの出力パルスが共通に与えられること
を特徴とする（２）記載のシステム。
【０００６】
【作用】第１の発明では、移動実時間Ｒtiを分周周期毎
に更新し、更新した移動実時間Ｒtiから無次元時間ｔi
を求め、この無次元時間ｔiに対応する無次元位置Ｓij
をカム曲線テーブルを用いて求める。求めた無次元位置
Ｓijにストロークｈjを乗じて実位置ｓijを求める。こ
のような実位置ｓijを求める演算を選択したＮ個のカム
曲線について行う。求めたＮ個の実位置ｓijを加算す
る。この加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓ
Ti-1の差ｓTi−ｓTi-1を指令値にしてモータの回転位置
をフィードバック制御する。第２の発明では、エンコー
ダは主動軸の回転量に比例した数のパルスを出力する。
このエンコーダの出力パルスの数を第１のカウンタでカ
ウントする。分周周期毎に無次元時間ｔiをｔi＝Ｃi／
Ｃmaxから求め、この無次元時間ｔiに対応する無次元位
置Ｓijをカム曲線テーブルを用いて求める。求めた無次
元位置Ｓijにストロークｈjを乗じて実位置ｓijを求め
る。このような実位置ｓijを求める演算を選択したＮ個
のカム曲線について行う。求めたＮ個の実位置ｓijを加
算する。この加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算
値ｓTi-1の差ｓTi−ｓ Ti-1を指令値にして従動軸の駆動
用モータの回転位置をフィードバック制御する。
に更新し、更新した移動実時間Ｒtiから無次元時間ｔi
を求め、この無次元時間ｔiに対応する無次元位置Ｓij
をカム曲線テーブルを用いて求める。求めた無次元位置
Ｓijにストロークｈjを乗じて実位置ｓijを求める。こ
のような実位置ｓijを求める演算を選択したＮ個のカム
曲線について行う。求めたＮ個の実位置ｓijを加算す
る。この加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓ
Ti-1の差ｓTi−ｓTi-1を指令値にしてモータの回転位置
をフィードバック制御する。第２の発明では、エンコー
ダは主動軸の回転量に比例した数のパルスを出力する。
このエンコーダの出力パルスの数を第１のカウンタでカ
ウントする。分周周期毎に無次元時間ｔiをｔi＝Ｃi／
Ｃmaxから求め、この無次元時間ｔiに対応する無次元位
置Ｓijをカム曲線テーブルを用いて求める。求めた無次
元位置Ｓijにストロークｈjを乗じて実位置ｓijを求め
る。このような実位置ｓijを求める演算を選択したＮ個
のカム曲線について行う。求めたＮ個の実位置ｓijを加
算する。この加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算
値ｓTi-1の差ｓTi−ｓ Ti-1を指令値にして従動軸の駆動
用モータの回転位置をフィードバック制御する。
【０００７】
【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。図１
は本発明の一実施例を示した構成図である。この実施例
は時間制御をするモータの位置決め制御システムの一例
である。図で、１０はキーボードで、複数のカム曲線テ
ーブルを使用してモータの動作指令を行う場合は、使用
するカム曲線テーブルの種類を指定するデータＴＹＰＥ
j（ただし、ｊ＝１〜Ｎ，Ｎは２以上の整数）、使用す
る各カム曲線テーブルの無次元位置を有次元化するため
のストロークデータｈj、及び、目標位置に達するまで
のモータの全回転時間である移動時間ｔnを入力する。
ここで、N j=1Σｈjは目標位置に達するまでのモータの
全回転量になる。N j=1Σｈjは、ｈ1からｈNまで加算す
ることを表す。以下、加算について同様に記載する。２
０はキーボード１０の入力を受けこの入力に応じたＮＣ
コマンドを出力するデータ入力部、３０はデータ入力部
２０からのＮＣコマンドが格納される不揮発性の制御デ
ータ用メモリである。４０は制御データ用メモリ３０か
らＮＣコマンドを逐次取り出して実行するインタプリタ
である。５０は複数種類のカム曲線テーブル５０1〜５
０n（ただし、ｎは整数）が設けられたカム曲線メモリ
である。ここで、カム曲線テーブルはモータの回転位置
と時間を無次元化したデータを対応させたテーブルであ
る。６０はカム曲線指令部である。カム曲線指令部６０
において、６１は実位置算出手段で、インタプリタ４０
から与えられたデータＴＹＰＥjによりカム曲線メモリ
５０中のカム曲線テーブルを選択し、選択したカム曲線
テーブルのデータをもとに分周周期毎に有次元の実位置
ｓij（ただし、ｉは分周周期の周期番号）を求める。実
位置ｓijは、ｉ番目の分周周期において、データＴＹＰ
Ｅjで指定されるカム曲線テーブルから求めた実位置で
ある。実位置ｓijの具体的な求め方については後述す
る。６２は実位置算出手段６１が実位置ｓijを求める毎
に、求めた実位置ｓijを随時記憶していく実位置記憶手
段である。６３はカウンタで、カウントＮがセットさ
れ、実位置算出手段６１が実位置ｓ ijを求める毎にカウ
ントが変わり、セット値Ｎだけカウントが変わったとこ
ろで実位置記憶手段６２に信号を与えて記憶しておいた
Ｎ個の実位置ｓijを取り出す。６４は加算手段で、実位
置記憶手段６２から取り出されたＮ個の実位置ｓijにつ
いてｓTi＝N j=1Σｓijなる加算を行う。６５は減算手段
で、加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1
の差ｓ Ti−ｓTi-1をとり、指令値ｓTi−ｓTi-1を求め
る。７０はモータ、８０はモータの回転を検出するエン
コーダである。９０はパルス出力回路であり、減算手段
６５で算出した指令値ｓTi−ｓTi-1に比例した数のパル
スを一定時間中に均等配列した位置指令パルスにして出
力する。１００は位置制御部で、パルス出力回路９０か
ら位置指令パルスが与えられ、与えられたパルスを積算
して求めた位置指令値をもとにモータ８０の回転位置を
フィードバック制御する。
は本発明の一実施例を示した構成図である。この実施例
は時間制御をするモータの位置決め制御システムの一例
である。図で、１０はキーボードで、複数のカム曲線テ
ーブルを使用してモータの動作指令を行う場合は、使用
するカム曲線テーブルの種類を指定するデータＴＹＰＥ
j（ただし、ｊ＝１〜Ｎ，Ｎは２以上の整数）、使用す
る各カム曲線テーブルの無次元位置を有次元化するため
のストロークデータｈj、及び、目標位置に達するまで
のモータの全回転時間である移動時間ｔnを入力する。
ここで、N j=1Σｈjは目標位置に達するまでのモータの
全回転量になる。N j=1Σｈjは、ｈ1からｈNまで加算す
ることを表す。以下、加算について同様に記載する。２
０はキーボード１０の入力を受けこの入力に応じたＮＣ
コマンドを出力するデータ入力部、３０はデータ入力部
２０からのＮＣコマンドが格納される不揮発性の制御デ
ータ用メモリである。４０は制御データ用メモリ３０か
らＮＣコマンドを逐次取り出して実行するインタプリタ
である。５０は複数種類のカム曲線テーブル５０1〜５
０n（ただし、ｎは整数）が設けられたカム曲線メモリ
である。ここで、カム曲線テーブルはモータの回転位置
と時間を無次元化したデータを対応させたテーブルであ
る。６０はカム曲線指令部である。カム曲線指令部６０
において、６１は実位置算出手段で、インタプリタ４０
から与えられたデータＴＹＰＥjによりカム曲線メモリ
５０中のカム曲線テーブルを選択し、選択したカム曲線
テーブルのデータをもとに分周周期毎に有次元の実位置
ｓij（ただし、ｉは分周周期の周期番号）を求める。実
位置ｓijは、ｉ番目の分周周期において、データＴＹＰ
Ｅjで指定されるカム曲線テーブルから求めた実位置で
ある。実位置ｓijの具体的な求め方については後述す
る。６２は実位置算出手段６１が実位置ｓijを求める毎
に、求めた実位置ｓijを随時記憶していく実位置記憶手
段である。６３はカウンタで、カウントＮがセットさ
れ、実位置算出手段６１が実位置ｓ ijを求める毎にカウ
ントが変わり、セット値Ｎだけカウントが変わったとこ
ろで実位置記憶手段６２に信号を与えて記憶しておいた
Ｎ個の実位置ｓijを取り出す。６４は加算手段で、実位
置記憶手段６２から取り出されたＮ個の実位置ｓijにつ
いてｓTi＝N j=1Σｓijなる加算を行う。６５は減算手段
で、加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1
の差ｓ Ti−ｓTi-1をとり、指令値ｓTi−ｓTi-1を求め
る。７０はモータ、８０はモータの回転を検出するエン
コーダである。９０はパルス出力回路であり、減算手段
６５で算出した指令値ｓTi−ｓTi-1に比例した数のパル
スを一定時間中に均等配列した位置指令パルスにして出
力する。１００は位置制御部で、パルス出力回路９０か
ら位置指令パルスが与えられ、与えられたパルスを積算
して求めた位置指令値をもとにモータ８０の回転位置を
フィードバック制御する。
【０００８】このように構成した制御システムの動作を
説明する。キーボード１０によりデータ入力部２０を介
してＮＣコマンドが制御データ用メモリ３０に書き込ま
れる。インタプリタ４０は制御データ用メモリ３０から
ＮＣコマンドを逐次取出して実行する。複数のカム曲線
テーブルを使用してモータの動作指令を行う場合は、イ
ンタプリタ４０はカム曲線指令部５０に対して、使用す
るカム曲線テーブルの種類を指定するデータＴＹＰ
Ｅj、使用する各カム曲線テーブルの無次元位置を有次
元化するためのストロークデータｈj、及び、移動時間
ｔnのデータを与え、タイマ（図示せず）を用いて時間
τ毎にサンプリングする。カム曲線は図２に示すよう
に、一定時間Δｔ毎にモータの回転位置と時間をそれぞ
れ無次元化した無次元位置Ｓと無次元時間ｔの関係を表
したグラフである。カム曲線テーブルは図３に示すよう
に、時間Δｔ毎にとった無次元位置Ｓの値と、テーブル
のピッチの逆数１／Δｔと、無次元最大速度Ｖmと、無
次元最大加速度Ａmが記憶されている。カム曲線指令部
６０は前述したタイマにより時間τ毎に起動される。
説明する。キーボード１０によりデータ入力部２０を介
してＮＣコマンドが制御データ用メモリ３０に書き込ま
れる。インタプリタ４０は制御データ用メモリ３０から
ＮＣコマンドを逐次取出して実行する。複数のカム曲線
テーブルを使用してモータの動作指令を行う場合は、イ
ンタプリタ４０はカム曲線指令部５０に対して、使用す
るカム曲線テーブルの種類を指定するデータＴＹＰ
Ｅj、使用する各カム曲線テーブルの無次元位置を有次
元化するためのストロークデータｈj、及び、移動時間
ｔnのデータを与え、タイマ（図示せず）を用いて時間
τ毎にサンプリングする。カム曲線は図２に示すよう
に、一定時間Δｔ毎にモータの回転位置と時間をそれぞ
れ無次元化した無次元位置Ｓと無次元時間ｔの関係を表
したグラフである。カム曲線テーブルは図３に示すよう
に、時間Δｔ毎にとった無次元位置Ｓの値と、テーブル
のピッチの逆数１／Δｔと、無次元最大速度Ｖmと、無
次元最大加速度Ａmが記憶されている。カム曲線指令部
６０は前述したタイマにより時間τ毎に起動される。
【０００９】図４はカム曲線指令部６０の動作手順を示
したフローチャートである。フローチャートの各ステッ
プに従って説明する。 （Ａ１）移動実時間Ｒtiを更新する。すなわち、移動実
時間Ｒti＋τを新たな移動実時間Ｒtiにする。移動実時
間Ｒtiは現時点までにモータが回転した時間である。更
新を行うのは、時間τ毎にカム曲線指令部６０が起動さ
れる度に前回の起動時に比べてモータの回転時間がτだ
け増えているからである。 （Ａ２）更新した移動実時間Ｒtiを無次元時間ｔiに変
換する。この変換はｔi＝Ｒti／ｔnにより行う。無次元
時間ｔiは移動実時間Ｒtiに比例して増加し、移動実時
間Ｒtiが移動時間ｔnに達したときにｔi＝１になる。 （Ａ３）カウンタ６３を初期化する。これにより、カウ
ンタ６３のカウントｊ＝１になる。 （Ａ４）無次元時間ｔからカム曲線テーブルにおけるイ
ンデックスΔｔnを求める。この演算はΔｔn＝Ｉｎｔ
（ｔi／Δｔ）により行う。ここで、Ｉｎｔ（ｔi／Δ
ｔ）は、除算値ｔi／Δｔの小数部分を切り捨てて整数
部分だけを残す演算である。例えば、ｔi／Δｔ＝５．
３５の場合は、Ｉｎｔ（ｔi／Δｔ）＝５となる。イン
デックスΔｔnは、カム曲線テーブルに用意された無次
元位置のデータの中で何番目のデータであるかを意味す
る。Ｉｎｔ（ｔi／Δｔ）をとることによって、演算で
求めた無次元時間ｔiの値以下で、無次元時間ｔiの値に
最も近い無次元時間のデータが何番目のデータであるか
が判明する。演算で求めた無次元時間ｔiの値は様々な
値をとりうる連続的な値であるのに対し、カム曲線テー
ブルに用意された無次元時間のデータは離散的な値であ
るため、このような処理を施す。 （Ａ５）カム曲線テーブルに用意されたデータを用いて
次式で与えられる内挿演算により無次元位置Ｓijを求め
る。 Ｓij＝｛ｆj（Δｔn+1）−ｆj（Δｔn）｝・｛（ｔi／Δｔ）−Δｔn｝ ＋ｆj（Δｔn） …（１） ｆj（Δｔn）：インデックスΔｔnにおけるＳijの値 ｆj（Δｔn+1）：インデックスΔｔn+1におけるＳijの
値 図５は（１）式による内挿演算のしかたを説明するため
のグラフである。図５では除算値ｔi／Δｔが小数部分
を含んだ値である場合について示している。求めようと
しているＳijの値は、Δｔn番目の無次元位置の値ｆ
j（Δｔn）とΔｔn+1番目の無次元位置の値ｆj（Δｔ
n+1）との間にある。除算値ｔi／Δｔの小数部分はｔi
／Δｔ−Δｔnになる。無次元位置ｆj（Δｔn）とｆ
j（Δｔn+1）とのデータ番号は１番異なる。このことか
ら、ｆj（Δｔn+1）−ｆj（Δｔn）にｔi／Δｔ−Δｔn
を乗じることにより、Ｓijとｆj（Δｔn）の差が求めら
れる。この差にｆj（Δｔn）を加えることにより無次元
位置Ｓijが求められる。 （Ａ６）Ｓij×ｈj＝ｓijにより実位置ｓijを求める。 （Ａ７）カウンタ６３のカウントｊを１だけインクリメ
ントする。 （Ａ８）カウンタ６３のカウントｊがＮより大きいかど
うかを判断する。カウントｊがＮ以下であればＡ４〜Ａ
７の処理を繰り返し、Ｎを超えていれば処理Ａ９へ進
む。これにより、選択したＮ個のカム曲線テーブルを用
いて実位置ｓijが求められる。Ａ４〜Ａ７の処理を繰り
返す毎に求められた実位置ｓijは、随時実位置記憶手段
６２に保持される。 （Ａ９）求めたＮ個の実位置ｓijを加算して加算値ｓTi
を求める。 ｓTi＝N j=1Σｓij （Ａ１０）加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値
ｓTi-1の差ｓTi−ｓTi-1をとり、指令値を求める。 （Ａ１１）指令値ｓTi−ｓTi-1をパルス出力回路９０に
出力する。 （Ａ１２）ｔi≧１になったらカム曲線指令部６０の処
理を終了し、ならない場合は再びＡ１からの処理を繰返
す。 以上の手順でモータの回転位置を制御する。
したフローチャートである。フローチャートの各ステッ
プに従って説明する。 （Ａ１）移動実時間Ｒtiを更新する。すなわち、移動実
時間Ｒti＋τを新たな移動実時間Ｒtiにする。移動実時
間Ｒtiは現時点までにモータが回転した時間である。更
新を行うのは、時間τ毎にカム曲線指令部６０が起動さ
れる度に前回の起動時に比べてモータの回転時間がτだ
け増えているからである。 （Ａ２）更新した移動実時間Ｒtiを無次元時間ｔiに変
換する。この変換はｔi＝Ｒti／ｔnにより行う。無次元
時間ｔiは移動実時間Ｒtiに比例して増加し、移動実時
間Ｒtiが移動時間ｔnに達したときにｔi＝１になる。 （Ａ３）カウンタ６３を初期化する。これにより、カウ
ンタ６３のカウントｊ＝１になる。 （Ａ４）無次元時間ｔからカム曲線テーブルにおけるイ
ンデックスΔｔnを求める。この演算はΔｔn＝Ｉｎｔ
（ｔi／Δｔ）により行う。ここで、Ｉｎｔ（ｔi／Δ
ｔ）は、除算値ｔi／Δｔの小数部分を切り捨てて整数
部分だけを残す演算である。例えば、ｔi／Δｔ＝５．
３５の場合は、Ｉｎｔ（ｔi／Δｔ）＝５となる。イン
デックスΔｔnは、カム曲線テーブルに用意された無次
元位置のデータの中で何番目のデータであるかを意味す
る。Ｉｎｔ（ｔi／Δｔ）をとることによって、演算で
求めた無次元時間ｔiの値以下で、無次元時間ｔiの値に
最も近い無次元時間のデータが何番目のデータであるか
が判明する。演算で求めた無次元時間ｔiの値は様々な
値をとりうる連続的な値であるのに対し、カム曲線テー
ブルに用意された無次元時間のデータは離散的な値であ
るため、このような処理を施す。 （Ａ５）カム曲線テーブルに用意されたデータを用いて
次式で与えられる内挿演算により無次元位置Ｓijを求め
る。 Ｓij＝｛ｆj（Δｔn+1）−ｆj（Δｔn）｝・｛（ｔi／Δｔ）−Δｔn｝ ＋ｆj（Δｔn） …（１） ｆj（Δｔn）：インデックスΔｔnにおけるＳijの値 ｆj（Δｔn+1）：インデックスΔｔn+1におけるＳijの
値 図５は（１）式による内挿演算のしかたを説明するため
のグラフである。図５では除算値ｔi／Δｔが小数部分
を含んだ値である場合について示している。求めようと
しているＳijの値は、Δｔn番目の無次元位置の値ｆ
j（Δｔn）とΔｔn+1番目の無次元位置の値ｆj（Δｔ
n+1）との間にある。除算値ｔi／Δｔの小数部分はｔi
／Δｔ−Δｔnになる。無次元位置ｆj（Δｔn）とｆ
j（Δｔn+1）とのデータ番号は１番異なる。このことか
ら、ｆj（Δｔn+1）−ｆj（Δｔn）にｔi／Δｔ−Δｔn
を乗じることにより、Ｓijとｆj（Δｔn）の差が求めら
れる。この差にｆj（Δｔn）を加えることにより無次元
位置Ｓijが求められる。 （Ａ６）Ｓij×ｈj＝ｓijにより実位置ｓijを求める。 （Ａ７）カウンタ６３のカウントｊを１だけインクリメ
ントする。 （Ａ８）カウンタ６３のカウントｊがＮより大きいかど
うかを判断する。カウントｊがＮ以下であればＡ４〜Ａ
７の処理を繰り返し、Ｎを超えていれば処理Ａ９へ進
む。これにより、選択したＮ個のカム曲線テーブルを用
いて実位置ｓijが求められる。Ａ４〜Ａ７の処理を繰り
返す毎に求められた実位置ｓijは、随時実位置記憶手段
６２に保持される。 （Ａ９）求めたＮ個の実位置ｓijを加算して加算値ｓTi
を求める。 ｓTi＝N j=1Σｓij （Ａ１０）加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値
ｓTi-1の差ｓTi−ｓTi-1をとり、指令値を求める。 （Ａ１１）指令値ｓTi−ｓTi-1をパルス出力回路９０に
出力する。 （Ａ１２）ｔi≧１になったらカム曲線指令部６０の処
理を終了し、ならない場合は再びＡ１からの処理を繰返
す。 以上の手順でモータの回転位置を制御する。
【００１０】図６はカム曲線が合成される手順を示した
図である。図では３個のカム曲線を合成する例を示して
いる。図６において、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３はカム曲線メモ
リ５０に格納された無次元のカム曲線、Ｂ４，Ｂ５，Ｂ
６はカム曲線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を有次元化したカム曲線
である。カム曲線Ｂ５は実位置の値を負にして有次元化
している。Ｂ７はカム曲線Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６を合成する
ことによって生成されたカム曲線である。無次元のカム
曲線を有次元化するときの実位置の値に応じて合成カム
曲線の傾斜が変わる。
図である。図では３個のカム曲線を合成する例を示して
いる。図６において、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３はカム曲線メモ
リ５０に格納された無次元のカム曲線、Ｂ４，Ｂ５，Ｂ
６はカム曲線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を有次元化したカム曲線
である。カム曲線Ｂ５は実位置の値を負にして有次元化
している。Ｂ７はカム曲線Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６を合成する
ことによって生成されたカム曲線である。無次元のカム
曲線を有次元化するときの実位置の値に応じて合成カム
曲線の傾斜が変わる。
【００１１】図７は本発明の他の実施例を示した構成図
である。この実施例は主動軸制御をするモータの位置決
め制御システムの一例である。図７で前出した図と同一
のものは同一符号を付ける。図７において、１１０は主
動軸を駆動するモータ、１２０は従動軸を駆動するモー
タである。１３０は位置指令値の算出をはじめとしてシ
ステムの総合的な制御を行うＣＰＵ、１４０はＣＰＵ１
３０の演算に必要なデータが格納されたＲＡＭである。
１５０は光学式エンコーダ等を用いたエンコーダで、モ
ータ１１０の回転量に比例したパルス数のエンコーダパ
ルスＰ1を発生する。モータ１１０の１回転に対してエ
ンコーダパルスＰ1の発生パルス数は複数個である。１
６０はエンコーダパルスＰ1のパルス数をカウントする
パルスカウンタである。複数のカム曲線テーブルを使用
して従動軸の駆動用モータ１２０の動作指令を行う場合
は、キーボード１０からは、使用するカム曲線テーブル
の種類を指定するデータＴＹＰＥj、使用する各カム曲
線テーブルの無次元位置を有次元化するためのストロー
クデータｈj、及び、パルスカウンタの最大カウント値
Ｃmaxのデータが入力される。ここで、N j=1Σｈjは１ブ
ロック動作における従動軸の全回転量になる。パルスカ
ウンタ１６０のカウントが０からＣmaxになるまでの間
に１つのブロック動作が行われる。キーボード１０の入
力データは制御データ用メモリ３０に記憶される。１７
０はモータ１２０の回転位置を検出するエンコーダであ
る。位置制御部１００は、パルス出力回路９０からの位
置指令パルスと、エンコーダ１７０からのパルスをもと
にモータ１２０の回転位置をフィードバック制御する。
である。この実施例は主動軸制御をするモータの位置決
め制御システムの一例である。図７で前出した図と同一
のものは同一符号を付ける。図７において、１１０は主
動軸を駆動するモータ、１２０は従動軸を駆動するモー
タである。１３０は位置指令値の算出をはじめとしてシ
ステムの総合的な制御を行うＣＰＵ、１４０はＣＰＵ１
３０の演算に必要なデータが格納されたＲＡＭである。
１５０は光学式エンコーダ等を用いたエンコーダで、モ
ータ１１０の回転量に比例したパルス数のエンコーダパ
ルスＰ1を発生する。モータ１１０の１回転に対してエ
ンコーダパルスＰ1の発生パルス数は複数個である。１
６０はエンコーダパルスＰ1のパルス数をカウントする
パルスカウンタである。複数のカム曲線テーブルを使用
して従動軸の駆動用モータ１２０の動作指令を行う場合
は、キーボード１０からは、使用するカム曲線テーブル
の種類を指定するデータＴＹＰＥj、使用する各カム曲
線テーブルの無次元位置を有次元化するためのストロー
クデータｈj、及び、パルスカウンタの最大カウント値
Ｃmaxのデータが入力される。ここで、N j=1Σｈjは１ブ
ロック動作における従動軸の全回転量になる。パルスカ
ウンタ１６０のカウントが０からＣmaxになるまでの間
に１つのブロック動作が行われる。キーボード１０の入
力データは制御データ用メモリ３０に記憶される。１７
０はモータ１２０の回転位置を検出するエンコーダであ
る。位置制御部１００は、パルス出力回路９０からの位
置指令パルスと、エンコーダ１７０からのパルスをもと
にモータ１２０の回転位置をフィードバック制御する。
【００１２】図８は図７のシステムの要部構成図であ
る。図８において、１３１はＣＰＵ１３０内に設けられ
たカム曲線指令部である。カム曲線指令部１３１で、１
３２は実位置算出手段で、インタプリタ４０から使用す
るカム曲線テーブルの種類を指定するデータＴＹＰ
Ｅj、最大カウントＣmax、及び、ストロークデータｈj
が与えられる。また、パルスカウンタ１４０からカウン
トＣiが与えられる。実位置算出手段１３１は、ｔi＝Ｃ
i／Ｃmaxより走査データｔiを求め、求めた走査データ
ｔiに対応する無次元の位置データＳijをデータＴＹＰ
Ｅjで指定されたカム曲線から求め、求めた位置データ
Ｓijにストロークデータｈjを乗じて実位置ｓijを求め
る。１つのブロック動作は複数の分配周期で分割されて
いる。１３３は実位置算出手段１３２が実位置ｓijを求
める毎に、求めた実位置ｓijを随時記憶していく実位置
記憶手段である。１３４はカウンタであり、カウントＮ
がセットされ、実位置算出手段１３２が実位置ｓijを求
める毎にカウントが変わり、セット値Ｎだけカウントが
変わったところで実位置記憶手段１３３に信号を与えて
記憶しておいたＮ個の実位置ｓijを取り出す。１３５は
加算手段で、実位置記憶手段１３３から取り出されたＮ
個の実位置ｓ ijについてｓTi＝N j=1Σｓijなる加算を行
い、加算値ｓTiを求める。１３６は減算手段で、加算値
ｓTiを今回の分周周期で求めた加算値とし、この加算値
ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1の差ｓTi−
ｓTi-1を求める。この差ｓTi−ｓTi-1が指令値となる。
指令値ｓTi−ｓTi-1はパルス出力回路９０に与えられ、
パルス出力回路９０は与えられた指令値に比例したパル
ス数の位置指令パルスを出力する。
る。図８において、１３１はＣＰＵ１３０内に設けられ
たカム曲線指令部である。カム曲線指令部１３１で、１
３２は実位置算出手段で、インタプリタ４０から使用す
るカム曲線テーブルの種類を指定するデータＴＹＰ
Ｅj、最大カウントＣmax、及び、ストロークデータｈj
が与えられる。また、パルスカウンタ１４０からカウン
トＣiが与えられる。実位置算出手段１３１は、ｔi＝Ｃ
i／Ｃmaxより走査データｔiを求め、求めた走査データ
ｔiに対応する無次元の位置データＳijをデータＴＹＰ
Ｅjで指定されたカム曲線から求め、求めた位置データ
Ｓijにストロークデータｈjを乗じて実位置ｓijを求め
る。１つのブロック動作は複数の分配周期で分割されて
いる。１３３は実位置算出手段１３２が実位置ｓijを求
める毎に、求めた実位置ｓijを随時記憶していく実位置
記憶手段である。１３４はカウンタであり、カウントＮ
がセットされ、実位置算出手段１３２が実位置ｓijを求
める毎にカウントが変わり、セット値Ｎだけカウントが
変わったところで実位置記憶手段１３３に信号を与えて
記憶しておいたＮ個の実位置ｓijを取り出す。１３５は
加算手段で、実位置記憶手段１３３から取り出されたＮ
個の実位置ｓ ijについてｓTi＝N j=1Σｓijなる加算を行
い、加算値ｓTiを求める。１３６は減算手段で、加算値
ｓTiを今回の分周周期で求めた加算値とし、この加算値
ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1の差ｓTi−
ｓTi-1を求める。この差ｓTi−ｓTi-1が指令値となる。
指令値ｓTi−ｓTi-1はパルス出力回路９０に与えられ、
パルス出力回路９０は与えられた指令値に比例したパル
ス数の位置指令パルスを出力する。
【００１３】このようなシステムの動作を説明する。図
９は図７のシステムの各信号のタイムチャートである。
図９において、（ａ）図のようにエンコーダパルスが発
生すると、パルスカウンタ１６０のカウント値Ｃiは
（ｂ）図に示すように増加していく。このカウント値Ｃ
iと最大カウント値Ｃmaxとから、ＣＰＵ１３０は、分配
周期Ｔｂ毎に、（ｃ）図に示すようなカム曲線テーブル
の走査データｔiを算出する。この走査データｔiをもと
にカム曲線テーブルから（ｄ）図に示すような無次元の
位置データＳijを読み出す。この位置データＳijにスト
ロークデータｈjを乗じることにより実位置ｓijを求め
る。選択したＮ個のカム曲線テーブルについて実位置ｓ
ijを求め、求めたＮ個の実位置ｓijを加算して（ｅ）図
に示すような加算値ｓTiを求める。この加算値ｓTiと前
回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1の差をとり、（ｆ）
図に示すような指令値ｓTi−ｓTi-1を求める。分配周期
毎に、指令値の算出処理を行う。
９は図７のシステムの各信号のタイムチャートである。
図９において、（ａ）図のようにエンコーダパルスが発
生すると、パルスカウンタ１６０のカウント値Ｃiは
（ｂ）図に示すように増加していく。このカウント値Ｃ
iと最大カウント値Ｃmaxとから、ＣＰＵ１３０は、分配
周期Ｔｂ毎に、（ｃ）図に示すようなカム曲線テーブル
の走査データｔiを算出する。この走査データｔiをもと
にカム曲線テーブルから（ｄ）図に示すような無次元の
位置データＳijを読み出す。この位置データＳijにスト
ロークデータｈjを乗じることにより実位置ｓijを求め
る。選択したＮ個のカム曲線テーブルについて実位置ｓ
ijを求め、求めたＮ個の実位置ｓijを加算して（ｅ）図
に示すような加算値ｓTiを求める。この加算値ｓTiと前
回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1の差をとり、（ｆ）
図に示すような指令値ｓTi−ｓTi-1を求める。分配周期
毎に、指令値の算出処理を行う。
【００１４】図１０は図７及び図８のシステムにおける
指令値の算出手順を示したフローチャートである。図１
０に示す処理を分周周期毎に実行する。フローチャート
の各ステップに従って説明する。 （Ｃ１）パルスカウンタ１６０のカウントＣiを入力す
る。 （Ｃ２）パルスカウンタ１６０がリセットされたかどう
かについて判断する。パルスカウンタ１６０は最大カウ
ント値Ｃmaxまでカウントするとリセットされる。この
ため、Ｃi≧Ｃi-1のときはリセットされていなくて、Ｃ
i＜Ｃi-1のときはリセットされている。ここで、Ｃi-1
は前回の分周周期におけるパルスカウンタ１６０のカウ
ントである。リセットされていない場合は同一ブロック
内でブロック動作を行った場合で、リセットされている
場合は次のブロックへブロック動作が遷移した場合であ
る。
指令値の算出手順を示したフローチャートである。図１
０に示す処理を分周周期毎に実行する。フローチャート
の各ステップに従って説明する。 （Ｃ１）パルスカウンタ１６０のカウントＣiを入力す
る。 （Ｃ２）パルスカウンタ１６０がリセットされたかどう
かについて判断する。パルスカウンタ１６０は最大カウ
ント値Ｃmaxまでカウントするとリセットされる。この
ため、Ｃi≧Ｃi-1のときはリセットされていなくて、Ｃ
i＜Ｃi-1のときはリセットされている。ここで、Ｃi-1
は前回の分周周期におけるパルスカウンタ１６０のカウ
ントである。リセットされていない場合は同一ブロック
内でブロック動作を行った場合で、リセットされている
場合は次のブロックへブロック動作が遷移した場合であ
る。
【００１５】リセットされていない場合は以下の（Ｃ
４）〜（Ｃ１０）の処理を行う。 （Ｃ３）ｔi＝Ｃi／Ｃmaxより無次元時間（走査デー
タ）ｔiを求める。 （Ｃ４）カウンタ１３４のカウントを初期値ｊ＝１にす
る。 （Ｃ５）求めた無次元時間ｔiに対応する無次元位置Ｓ
ijをデータＴＹＰＥjで指定されたカム曲線テーブルか
ら求める。 （Ｃ６）無次元位置Ｓijにストロークデータｈjを乗じ
ることにより実位置ｓijを算出する。 （Ｃ７）カウンタ１３４のカウントｊを１だけインクリ
メントする。 （Ｃ８）カウントｊがＮより大きいかどうかを判断す
る。カウントｊがＮ以下であれば処理Ｃ５へ戻って実位
置ｓijを算出する処理を繰り返し、Ｎを超えていれば処
理Ｃ９へ進む。これにより、選択したＮ個のカム曲線テ
ーブルを用いて実位置ｓijが求められる。求められた実
位置ｓijは、随時実位置記憶手段１３３に保持される。 （Ｃ９）求められたＮ個の実位置ｓijを加算して加算値
ｓTiを求める。 ｓTi＝N j=1Σｓij （Ｃ１０）加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値
ｓTi-1の差ｓTi−ｓTi-1をとり、指令値を求める。
４）〜（Ｃ１０）の処理を行う。 （Ｃ３）ｔi＝Ｃi／Ｃmaxより無次元時間（走査デー
タ）ｔiを求める。 （Ｃ４）カウンタ１３４のカウントを初期値ｊ＝１にす
る。 （Ｃ５）求めた無次元時間ｔiに対応する無次元位置Ｓ
ijをデータＴＹＰＥjで指定されたカム曲線テーブルか
ら求める。 （Ｃ６）無次元位置Ｓijにストロークデータｈjを乗じ
ることにより実位置ｓijを算出する。 （Ｃ７）カウンタ１３４のカウントｊを１だけインクリ
メントする。 （Ｃ８）カウントｊがＮより大きいかどうかを判断す
る。カウントｊがＮ以下であれば処理Ｃ５へ戻って実位
置ｓijを算出する処理を繰り返し、Ｎを超えていれば処
理Ｃ９へ進む。これにより、選択したＮ個のカム曲線テ
ーブルを用いて実位置ｓijが求められる。求められた実
位置ｓijは、随時実位置記憶手段１３３に保持される。 （Ｃ９）求められたＮ個の実位置ｓijを加算して加算値
ｓTiを求める。 ｓTi＝N j=1Σｓij （Ｃ１０）加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値
ｓTi-1の差ｓTi−ｓTi-1をとり、指令値を求める。
【００１６】リセットされている場合は以下の（Ｃ１
１）〜（Ｃ２１）の処理により前ブロックでの残り回転
量も含めた指令値を算出する。 （Ｃ１１）前ブロックでの残り回転量ｓ0を算出する。
具体的な算出手順は後述する。 （Ｃ１２）Ｃmaxを新しいブロック動作の値に更新す
る。 （Ｃ１３）ｔi＝Ｃi／Ｃmaxより無次元時間（走査デー
タ）ｔiを求める。 （Ｃ１４）カウンタ１３４のカウントを初期値ｊ＝１に
する。 （Ｃ１５）ストロークデータｈjをを新しいブロック動
作の値に更新する。 （Ｃ１６）求めた無次元時間ｔiに対応する無次元位置
ＳijをデータＴＹＰＥjで指定されたカム曲線テーブル
から求める。 （Ｃ１７）無次元位置Ｓijにストロークデータｈjを乗
じることにより実位置ｓi jを算出する。 （Ｃ１８）カウンタ１３４のカウントｊを１だけインク
リメントする。 （Ｃ１９）カウントｊがＮより大きいかどうかを判断す
る。カウントｊがＮ以下であれば処理Ｃ１５へ戻って実
位置ｓijを算出する処理を繰り返し、Ｎを超えていれば
処理Ｃ２０へ進む。これにより、選択したＮ個のカム曲
線テーブルを用いて実位置ｓijが求められる。求められ
た実位置ｓijは、随時実位置記憶手段１３３に保持され
る。 （Ｃ２０）求めたＮ個の実位置ｓijを加算して加算値ｓ
Tiを求める。 ｓTi＝N j=1Σｓij （Ｃ２１）加算値ｓTiと前ブロックでの残り回転量ｓ0
を加算して指令値ｓTi＋ｓ0を求める。
１）〜（Ｃ２１）の処理により前ブロックでの残り回転
量も含めた指令値を算出する。 （Ｃ１１）前ブロックでの残り回転量ｓ0を算出する。
具体的な算出手順は後述する。 （Ｃ１２）Ｃmaxを新しいブロック動作の値に更新す
る。 （Ｃ１３）ｔi＝Ｃi／Ｃmaxより無次元時間（走査デー
タ）ｔiを求める。 （Ｃ１４）カウンタ１３４のカウントを初期値ｊ＝１に
する。 （Ｃ１５）ストロークデータｈjをを新しいブロック動
作の値に更新する。 （Ｃ１６）求めた無次元時間ｔiに対応する無次元位置
ＳijをデータＴＹＰＥjで指定されたカム曲線テーブル
から求める。 （Ｃ１７）無次元位置Ｓijにストロークデータｈjを乗
じることにより実位置ｓi jを算出する。 （Ｃ１８）カウンタ１３４のカウントｊを１だけインク
リメントする。 （Ｃ１９）カウントｊがＮより大きいかどうかを判断す
る。カウントｊがＮ以下であれば処理Ｃ１５へ戻って実
位置ｓijを算出する処理を繰り返し、Ｎを超えていれば
処理Ｃ２０へ進む。これにより、選択したＮ個のカム曲
線テーブルを用いて実位置ｓijが求められる。求められ
た実位置ｓijは、随時実位置記憶手段１３３に保持され
る。 （Ｃ２０）求めたＮ個の実位置ｓijを加算して加算値ｓ
Tiを求める。 ｓTi＝N j=1Σｓij （Ｃ２１）加算値ｓTiと前ブロックでの残り回転量ｓ0
を加算して指令値ｓTi＋ｓ0を求める。
【００１７】（Ｃ２２）処理（Ｃ１０）または（Ｃ２
１）の後、指令値をパルス出力回路９０に出力する。
１）の後、指令値をパルス出力回路９０に出力する。
【００１８】図１１は図１０の処理Ｃ１１の具体的手順
を示したフローチャートである。フローチャートの各ス
テップに従って説明する。 （Ｄ１）カウンタ１３４のカウントを初期値ｊ＝１にす
る。 （Ｄ２）ストロークデータｈjに１を乗じることにより
前ブロックにおける終了実位置ｓij′を算出する。 （Ｄ３）カウンタ１３４のカウントｊを１だけインクリ
メントする。 （Ｄ４）カウントｊがＮより大きいかどうかを判断す
る。カウントｊがＮ以下であれば処理Ｄ２へ戻って終了
実位置ｓij′を算出する処理を繰り返し、Ｎを超えてい
れば処理Ｄ５へ進む。これにより、選択したＮ個のカム
曲線テーブルを用いて終了実位置ｓij′が求められる。
求められた終了実位置ｓij′は、随時実位置記憶手段１
３３に保持される。 （Ｄ５）求めたＮ個の終了実位置ｓij′を加算して加算
値ｓTi′を求める。 ｓTi′＝N j=1Σｓij′ （Ｄ６）加算値ｓTi′と、前回の分周周期で求めた加算
値ｓTi-1の差ｓTi′−ｓ Ti-1をとり、前ブロックでの残
り回転量ｓ0を求める。
を示したフローチャートである。フローチャートの各ス
テップに従って説明する。 （Ｄ１）カウンタ１３４のカウントを初期値ｊ＝１にす
る。 （Ｄ２）ストロークデータｈjに１を乗じることにより
前ブロックにおける終了実位置ｓij′を算出する。 （Ｄ３）カウンタ１３４のカウントｊを１だけインクリ
メントする。 （Ｄ４）カウントｊがＮより大きいかどうかを判断す
る。カウントｊがＮ以下であれば処理Ｄ２へ戻って終了
実位置ｓij′を算出する処理を繰り返し、Ｎを超えてい
れば処理Ｄ５へ進む。これにより、選択したＮ個のカム
曲線テーブルを用いて終了実位置ｓij′が求められる。
求められた終了実位置ｓij′は、随時実位置記憶手段１
３３に保持される。 （Ｄ５）求めたＮ個の終了実位置ｓij′を加算して加算
値ｓTi′を求める。 ｓTi′＝N j=1Σｓij′ （Ｄ６）加算値ｓTi′と、前回の分周周期で求めた加算
値ｓTi-1の差ｓTi′−ｓ Ti-1をとり、前ブロックでの残
り回転量ｓ0を求める。
【００１９】図１２は本発明の他の実施例の構成図であ
る。このシステムでは、モータ１２０、パルスカウンタ
１６０、パルス出力回路９０、位置制御部１００及びエ
ンコーダ１７０からなるユニットを２個設けている。各
ユニットでは、従動軸の駆動に応じた最大カウント値が
パルスカウンタにセットされ、駆動に応じたカム曲線テ
ーブルを用いて位置指令パルスが生成される。各カウン
タは共通のエンコーダパルスのパルス数をカウントす
る。このようなシステムでは、各パルスカウンタ１６０
の最大カウント値Ｃmaxをそれぞれ独立に設定すること
により、主動軸の動きに対し、各従動軸は、それぞれ独
立に追従する。なお、ユニット数は２個以外の複数であ
ってもよい。
る。このシステムでは、モータ１２０、パルスカウンタ
１６０、パルス出力回路９０、位置制御部１００及びエ
ンコーダ１７０からなるユニットを２個設けている。各
ユニットでは、従動軸の駆動に応じた最大カウント値が
パルスカウンタにセットされ、駆動に応じたカム曲線テ
ーブルを用いて位置指令パルスが生成される。各カウン
タは共通のエンコーダパルスのパルス数をカウントす
る。このようなシステムでは、各パルスカウンタ１６０
の最大カウント値Ｃmaxをそれぞれ独立に設定すること
により、主動軸の動きに対し、各従動軸は、それぞれ独
立に追従する。なお、ユニット数は２個以外の複数であ
ってもよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、カム曲線メモリに格納
された複数種類の無次元カム曲線について、それぞれカ
ム曲線毎に独立に設定した有次元値で有次元化し、有次
元化したカム曲線を合成することにより位置指令値を求
めている。これによって、カム曲線メモリに最小種類の
無次元カム曲線を用意しておくだけで、カム曲線を多種
多様に変更してモータの回転位置をフィードバック制御
できる。また、変更をするにあたってカム曲線自体を再
生成する必要がないため、短時間で変更ができる。以上
説明したように本発明によれば、少ない種類のカム曲線
を用意するだけで短時間でカム曲線を多種多様に変更し
てモータの回転位置をフィードバック制御できるモータ
の位置決め制御システムを実現できる。
された複数種類の無次元カム曲線について、それぞれカ
ム曲線毎に独立に設定した有次元値で有次元化し、有次
元化したカム曲線を合成することにより位置指令値を求
めている。これによって、カム曲線メモリに最小種類の
無次元カム曲線を用意しておくだけで、カム曲線を多種
多様に変更してモータの回転位置をフィードバック制御
できる。また、変更をするにあたってカム曲線自体を再
生成する必要がないため、短時間で変更ができる。以上
説明したように本発明によれば、少ない種類のカム曲線
を用意するだけで短時間でカム曲線を多種多様に変更し
てモータの回転位置をフィードバック制御できるモータ
の位置決め制御システムを実現できる。
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１の制御システムの動作説明図である。
【図３】図１の制御システムの動作説明図である。
【図４】図１の制御システムの動作説明図である。
【図５】図１の制御システムの動作説明図である。
【図６】図１の制御システムの動作説明図である。
【図７】本発明の他の実施例を示した構成図である。
【図８】図７の制御システムの要部構成図である。
【図９】図７の制御システムの動作説明図である。
【図１０】図７の制御システムの動作説明図である。
【図１１】図７の制御システムの動作説明図である。
【図１２】本発明の他の実施例を示した構成図である。
【図１３】カム曲線の一例を示した図である。
３０ 制御データ用メモリ ４０ インタプリタ ５０ カム曲線メモリ ５０1〜５０n カム曲線テーブル ６０，１３１ カム曲線指令部 ６１，１３２ 実位置算出手段 ６２，１３３ 実位置記憶手段 ６３，１３４ カウンタ ６４，１３５ 加算手段 ７０ モータ ８０ エンコーダ １００ 位置制御部 １１０ 主動軸のモータ １２０ 従動軸の駆動用モータ １３０ ＣＰＵ １５０，１７０ エンコーダ １６０ パルスカウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−83432（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−188604（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−301423（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−52210（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 19/4103 G05B 19/4093
Claims (3)
- 【請求項１】 モータの回転位置をフィードバック制御
するモータの位置決め制御システムにおいて、 モータの回転位置と時間をそれぞれ無次元化した無次元
位置と無次元時間のデータを対応させたカム曲線テーブ
ルが複数種類記憶されたカム曲線メモリと、 モータの制御に必要なデータが書込まれた制御データ用
メモリと、 この制御データ用メモリに書込まれたデータを逐次取出
し、複数のカム曲線テーブルを使用してモータの動作指
令を行う場合は、使用するカム曲線テーブルの種類を指
定するデータＴＹＰＥj（ただし、ｊ＝１〜Ｎ，Ｎは２
以上の整数）、使用する各カム曲線テーブルの無次元位
置を有次元化するためのストロークデータｈj（ただ
し、N j=1Σｈjは目標位置に達するまでのモータの全回
転量）及び目標位置に達するまでのモータの全回転時間
である移動時間ｔnを後述する実位置算出手段に与える
インタプリタと、 このインタプリタから与えられたデータＴＹＰＥjによ
り前記カム曲線メモリ中のカム曲線テーブルを選択し、
現時点までにモータが回転した時間である移動実時間Ｒ
ti（ただし、ｉは分周周期の周期番号）を分周周期毎に
更新し、更新した移動実時間Ｒtiを前記移動時間ｔnで
割って無次元時間ｔiを求め、この無次元時間ｔiに対応
する無次元位置Ｓijを前記選択したカム曲線テーブルを
用いて求め、求めた無次元位置Ｓijにストロークｈjを
乗じて実位置ｓijを求める実位置算出手段と、 この実位置算出手段が実位置ｓijを求める毎に、求めた
実位置ｓijを随時記憶していく実位置記憶手段と、 カウントＮがセットされ、前記実位置算出手段が実位置
ｓijを求める毎にカウントが変わり、カウントがセット
値Ｎだけ変わったところで前記実位置記憶手段に信号を
与えて記憶しておいたＮ個の実位置ｓijを取り出すカウ
ンタと、 実位置記憶手段から取り出されたＮ個の実位置ｓijにつ
いてｓTi＝N j=1Σｓijなる加算を行う加算手段と、 この加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1
の差ｓTi−ｓTi-1を求める減算手段と、 この減算手段で求めた差ｓTi−ｓTi-1に応じた指令値で
モータの回転位置をフィードバック制御する位置制御部
と、を具備したことを特徴とするモータの位置決め制御
システム。 - 【請求項２】 主動軸に追従して動く従動軸の駆動用モ
ータの回転位置をフィードバック制御するモータの位置
決め制御システムにおいて、 主動軸の回転量に比例した数のパルスを出力するエンコ
ーダと、 このエンコーダの出力パルスの数をカウントする第１の
カウンタと、 モータの回転位置と時間をそれぞれ無次元化した無次元
位置と無次元時間のデータを対応させたカム曲線テーブ
ルが複数種類記憶されたカム曲線メモリと、 モータの制御に必要なデータが書込まれた制御データ用
メモリと、 この制御データ用メモリに書込まれたデータを逐次取出
し、複数のカム曲線テーブルを使用して前記従動軸の駆
動用モータの動作指令を行う場合は、使用するカム曲線
テーブルの種類を指定するデータＴＹＰＥj、使用する
各カム曲線テーブルの無次元位置を有次元化するための
ストロークデータｈj（ただし、N j=1Σｈjは従動軸の駆
動用モータの全回転量）及び前記第１のカウンタの最大
カウント値Ｃmaxを後述する実位置算出手段に与えるイ
ンタプリタと、 このインタプリタから与えられたデータＴＹＰＥjに応
じて前記カム曲線メモリ中のカム曲線テーブルを選択
し、分周周期毎に無次元時間ｔiをｔi＝Ｃi／Ｃm ax（た
だし、Ｃiはｉ番目の分周周期における第１のカウンタ
のカウント）から求め、この無次元時間ｔiに対応する
無次元位置Ｓijを前記選択したカム曲線テーブルを用い
て求め、求めた無次元位置Ｓijにストロークｈjを乗じ
て実位置ｓi jを求める実位置算出手段と、 この実位置算出手段が実位置ｓijを求める毎に、求めた
実位置ｓijを随時記憶していく実位置記憶手段と、 カウントＮがセットされ、前記実位置算出手段が実位置
ｓijを求める毎にカウントが変わり、カウントがセット
値Ｎだけ変わったところで前記実位置記憶手段に信号を
与えて記憶しておいたＮ個の実位置ｓijを取り出すカウ
ンタと、 実位置記憶手段から取り出されたＮ個の実位置ｓijにつ
いてｓTi＝N j=1Σｓijなる加算を行う加算手段と、 この加算値ｓTiと前回の分周周期で求めた加算値ｓTi-1
の差ｓTi−ｓTi-1を求める減算手段と、 この減算手段で求めた差ｓTi−ｓTi-1に応じた指令値で
前記従動軸の駆動用モータの回転位置をフィードバック
制御する位置制御部と、を具備したことを特徴とするモ
ータの位置決め制御システム。 - 【請求項３】 前記従動軸は複数個設けられていて、各
従動軸毎に前記従動軸の駆動用モータ、第１のカウンタ
及び位置制御部が設けられていて、それぞれの第１のカ
ウンタには前記エンコーダの出力パルスが共通に与えら
れることを特徴とする請求項２記載のシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7142961A JP3057657B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | モータの位置決め制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7142961A JP3057657B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | モータの位置決め制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08339218A JPH08339218A (ja) | 1996-12-24 |
| JP3057657B2 true JP3057657B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=15327692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7142961A Expired - Fee Related JP3057657B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | モータの位置決め制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057657B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4576260B2 (ja) * | 2005-02-21 | 2010-11-04 | 株式会社日立産機システム | モータ制御装置 |
| JP4584191B2 (ja) * | 2006-06-14 | 2010-11-17 | 三菱電機株式会社 | 位置決め制御装置 |
| JP4807475B1 (ja) | 2011-03-15 | 2011-11-02 | オムロン株式会社 | 演算ユニット、出力制御方法、およびプログラム |
| JP4973792B1 (ja) | 2011-03-15 | 2012-07-11 | オムロン株式会社 | 演算ユニット、出力制御方法、およびプログラム |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP7142961A patent/JP3057657B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08339218A (ja) | 1996-12-24 |
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