JP3296419B2 - サーボシステムの制御装置および制御方法 - Google Patents
サーボシステムの制御装置および制御方法Info
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
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- G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42189—Motion look up table as function of cam angle
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43174—Simulating cam motion mechanism
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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- Numerical Control (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の駆動軸を有
し、それらの間の位置制御を機械カム機構により駆動し
ていた機械において、偏心カム等の機械カムを廃止して
モーターによる個別ドライブにて駆動する電子カム・シ
ステムに関するものである。
し、それらの間の位置制御を機械カム機構により駆動し
ていた機械において、偏心カム等の機械カムを廃止して
モーターによる個別ドライブにて駆動する電子カム・シ
ステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、モータなどによって駆動される主
軸の回転運動を、従動軸の周期的な直線運動に変換する
ための手段として古くから機械カムが使用されている
が、機械カムの場合１つのカムの形状が決まれば周期的
な偏位曲線（カム線図）は１種類しか得られない。異な
った偏位曲線を得るためには、その偏位曲線を実現する
異なった形状の機械カムを製作して取換えなければなら
ないので、製作、交換、調整のために多くの段取り時間
を要していた。こうした手間を減らす手段として最近で
は、従動軸もサーボモータで駆動するようにして、偏位
曲線の位置データを記憶する記憶部からの指令に基づい
てサーボモータを駆動制御することにより、従動軸が所
望の偏位置曲線で偏位するようにして、記憶部の偏位曲
線のデータを入替えれば異なった偏位曲線にも対応でき
る電子カム方式のサーボシステムが開発されている。図
４は電子カムによる従来のサーボシステムの制御装置の
ブロック図である。パソコン２内のデータ入力処理部２
１は、１で示すキーボードやマウス等の入力装置及びＣ
ＲＴから必要データを受取り、データ編集部２２におい
てカムデータを編集する。編集されたカムデータはデー
タ表示部２５へ送られて、表やグラフ（カム線図等）と
して表示できるデータに変換され、通信手段（図示して
いない）によってＣＲＴ１に送信、表示される。同じく
カムデータ変換処理部２３を通して機械駆動部がカム動
作できる形式に変換され、カムデータを保存若しくは呼
び出すカムデータ入出力処理部２４を介して外部装置
（ハードディスク）３に保存される。具体的なカムデー
タの作成と、そのグラフ表示の手順については、先ず、
図５（ａ）に示すような機械諸元、モータ仕様データを
計算に必要なパラメータとしてキーボード１よりキー入
力する。その際、作成する電子カムデータ仕様として図
５（ｂ）に示すようなカム設計の前提条件を設定してパ
ソコン２のワーク・メモリに格納して置く。図５（ｂ）
のカムデータ仕様よりデータ編集部２２は、偏位曲線の
１例として図６に示すような主軸移動角度−機械移動量
グラフを作成する。このグラフはカムデータ仕様より、
縦軸に１サイクルの機械移動量１１６７３６パルスから
上限１２００００パルスとして６分割表示とし、横軸に
は主軸移動角度を０〜２２．５度の目盛りとした変形正
弦パターンであり、例えば機械カムの１回転の偏位デー
タと同等なもので、それに相当するサーボモータの指令
を表し、偏位線図（偏位曲線）と呼んでいる。又、縦軸
に速度をとったものを速度線図、加速度をとれば加速度
線図であり、これらを総称してカム線図と呼ぶ。次に、
図５（ｂ）のカムデータ仕様の設定に基づいて、このデ
ータを１２０分割して隣合った各機械移動量データ毎の
差分を取り、１サイクル＝ｔｃの時間をデータ個数１２
０で割った時間を使用すれば、１／１２０サイクルを１
ブロック単位とする各ブロック毎の速度が計算できる。
このデータを使用して図７に示す主軸移動速度−機械移
動速度グラフを作成する。これらカム線図は機械の動
き、製品の上がり具合等で、更に細かい修正が加えられ
ることが多い。以上の図６、図７に示したような１２０
のデータが入力処理部２１で処理されデータ編集部２２
で編集されたカムデータであり、縦軸、横軸へ座標変換
してＣＲＴ１上に図のようなカム線図をグラフ表示とし
て示すことが、データ表示部２５によるデータ表示処理
である。最後にもう一つの処理として、作成されたカム
データ全体について、モータが動作可能か否かを、以下
の３式による演算を基に最終的な判定を行う。 （１）、作成したデータを使用して全体（全ブロックを
通じて）を通して計算した実効トルクがモータの定格ト
ルクより小さいか？、の判定処理を行う。実効トルクＴ
ｒｍｓは次の（１）式より求める。 Ｔｒｍｓ＝〔｛（Ｔα1 2×ｔ1 ）＋（Ｔα2 2×ｔ2 ）＋・・・ ＋（Ｔαm 2 ×ｔm ）｝／ｔｃ〕1/2 ・・・（１） 但し、ｔm ：区間時間 ｔｃ：１サイクル所要時間 （２）、次に、作成したカムデータを使用して計算した
各ブロックの加減速ピークトルクがモータの瞬時最大ト
ルクより小さいか？を加減速ピークトルクＴαを次の
（２）式で求めて、判定を行う。 Ｔα＝（ＧＤ2 L ＋ＧＤ2 M ）／３７５ ×｛Ｎ（ｍ）−Ｎ（ｍ−１）｝／ｔｍ ・・・（２） 但し、Ｎ（ｍ）、Ｎ（ｍ−１）：区間速度（パルス値） （３）、次に、作成したカムデータを使用して計算した
各ブロック全体での回転数がモータの回転数を上回らな
いか？判定を行う。ブロックの回転数ＮＢは、 ＮＢ｛（ｍ）−（ｍ−１）｝＝Ｎ（ｍ）−Ｎ（ｍ−１）・・・（３） として（３）式より求める。上の（１）式、（２）式、
（３）式、による演算と、各式の演算結果とモータ仕様
との比較による最終判定は、手計算か、若しくは別の表
計算ソフト等を用いて演算、判定している。
軸の回転運動を、従動軸の周期的な直線運動に変換する
ための手段として古くから機械カムが使用されている
が、機械カムの場合１つのカムの形状が決まれば周期的
な偏位曲線（カム線図）は１種類しか得られない。異な
った偏位曲線を得るためには、その偏位曲線を実現する
異なった形状の機械カムを製作して取換えなければなら
ないので、製作、交換、調整のために多くの段取り時間
を要していた。こうした手間を減らす手段として最近で
は、従動軸もサーボモータで駆動するようにして、偏位
曲線の位置データを記憶する記憶部からの指令に基づい
てサーボモータを駆動制御することにより、従動軸が所
望の偏位置曲線で偏位するようにして、記憶部の偏位曲
線のデータを入替えれば異なった偏位曲線にも対応でき
る電子カム方式のサーボシステムが開発されている。図
４は電子カムによる従来のサーボシステムの制御装置の
ブロック図である。パソコン２内のデータ入力処理部２
１は、１で示すキーボードやマウス等の入力装置及びＣ
ＲＴから必要データを受取り、データ編集部２２におい
てカムデータを編集する。編集されたカムデータはデー
タ表示部２５へ送られて、表やグラフ（カム線図等）と
して表示できるデータに変換され、通信手段（図示して
いない）によってＣＲＴ１に送信、表示される。同じく
カムデータ変換処理部２３を通して機械駆動部がカム動
作できる形式に変換され、カムデータを保存若しくは呼
び出すカムデータ入出力処理部２４を介して外部装置
（ハードディスク）３に保存される。具体的なカムデー
タの作成と、そのグラフ表示の手順については、先ず、
図５（ａ）に示すような機械諸元、モータ仕様データを
計算に必要なパラメータとしてキーボード１よりキー入
力する。その際、作成する電子カムデータ仕様として図
５（ｂ）に示すようなカム設計の前提条件を設定してパ
ソコン２のワーク・メモリに格納して置く。図５（ｂ）
のカムデータ仕様よりデータ編集部２２は、偏位曲線の
１例として図６に示すような主軸移動角度−機械移動量
グラフを作成する。このグラフはカムデータ仕様より、
縦軸に１サイクルの機械移動量１１６７３６パルスから
上限１２００００パルスとして６分割表示とし、横軸に
は主軸移動角度を０〜２２．５度の目盛りとした変形正
弦パターンであり、例えば機械カムの１回転の偏位デー
タと同等なもので、それに相当するサーボモータの指令
を表し、偏位線図（偏位曲線）と呼んでいる。又、縦軸
に速度をとったものを速度線図、加速度をとれば加速度
線図であり、これらを総称してカム線図と呼ぶ。次に、
図５（ｂ）のカムデータ仕様の設定に基づいて、このデ
ータを１２０分割して隣合った各機械移動量データ毎の
差分を取り、１サイクル＝ｔｃの時間をデータ個数１２
０で割った時間を使用すれば、１／１２０サイクルを１
ブロック単位とする各ブロック毎の速度が計算できる。
このデータを使用して図７に示す主軸移動速度−機械移
動速度グラフを作成する。これらカム線図は機械の動
き、製品の上がり具合等で、更に細かい修正が加えられ
ることが多い。以上の図６、図７に示したような１２０
のデータが入力処理部２１で処理されデータ編集部２２
で編集されたカムデータであり、縦軸、横軸へ座標変換
してＣＲＴ１上に図のようなカム線図をグラフ表示とし
て示すことが、データ表示部２５によるデータ表示処理
である。最後にもう一つの処理として、作成されたカム
データ全体について、モータが動作可能か否かを、以下
の３式による演算を基に最終的な判定を行う。 （１）、作成したデータを使用して全体（全ブロックを
通じて）を通して計算した実効トルクがモータの定格ト
ルクより小さいか？、の判定処理を行う。実効トルクＴ
ｒｍｓは次の（１）式より求める。 Ｔｒｍｓ＝〔｛（Ｔα1 2×ｔ1 ）＋（Ｔα2 2×ｔ2 ）＋・・・ ＋（Ｔαm 2 ×ｔm ）｝／ｔｃ〕1/2 ・・・（１） 但し、ｔm ：区間時間 ｔｃ：１サイクル所要時間 （２）、次に、作成したカムデータを使用して計算した
各ブロックの加減速ピークトルクがモータの瞬時最大ト
ルクより小さいか？を加減速ピークトルクＴαを次の
（２）式で求めて、判定を行う。 Ｔα＝（ＧＤ2 L ＋ＧＤ2 M ）／３７５ ×｛Ｎ（ｍ）−Ｎ（ｍ−１）｝／ｔｍ ・・・（２） 但し、Ｎ（ｍ）、Ｎ（ｍ−１）：区間速度（パルス値） （３）、次に、作成したカムデータを使用して計算した
各ブロック全体での回転数がモータの回転数を上回らな
いか？判定を行う。ブロックの回転数ＮＢは、 ＮＢ｛（ｍ）−（ｍ−１）｝＝Ｎ（ｍ）−Ｎ（ｍ−１）・・・（３） として（３）式より求める。上の（１）式、（２）式、
（３）式、による演算と、各式の演算結果とモータ仕様
との比較による最終判定は、手計算か、若しくは別の表
計算ソフト等を用いて演算、判定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、一連の計算量が多いので、作成された
カムデータを現場で修正する場合等に再検討の手順に多
大の時間を要し、設計時間、調整に手間が掛り過ぎて、
立ち上げ時間の短縮化が難しいという問題があった。そ
こで、本発明は、作成されたカムデータの確認作業の際
に、予めカムデータによる動きができるために要求され
るモータの性能も同時に計算して、その可否をアナウン
スするようにして、これらの手続きをカムデータのブロ
ック毎にオンラインで実施することで、カムデータの修
正に要する手続きを簡略化し、データの現物合わせの時
間を大幅に短縮し、設計時間、調整、立ち上げ時間を短
縮するサーボシステムの制御装置および制御方法を提供
することを目的としている。
来例においては、一連の計算量が多いので、作成された
カムデータを現場で修正する場合等に再検討の手順に多
大の時間を要し、設計時間、調整に手間が掛り過ぎて、
立ち上げ時間の短縮化が難しいという問題があった。そ
こで、本発明は、作成されたカムデータの確認作業の際
に、予めカムデータによる動きができるために要求され
るモータの性能も同時に計算して、その可否をアナウン
スするようにして、これらの手続きをカムデータのブロ
ック毎にオンラインで実施することで、カムデータの修
正に要する手続きを簡略化し、データの現物合わせの時
間を大幅に短縮し、設計時間、調整、立ち上げ時間を短
縮するサーボシステムの制御装置および制御方法を提供
することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、データ入力部より機械諸元
やモータ仕様から必要なデータを入力し、データ編集部
において電子カムデータの編集を行ない、編集結果を表
あるいはグラフにしてデータ表示部に出力すると共に、
カム動作できる形式に変換るカムデータ変換部にも出力
するサーボシステムの制御装置において、電子カムデー
タのブロック毎に諸データを計算する入力データ演算手
段と、予め分かっているモータ仕様データを格納するモ
ータ仕様データ・テーブルと、前記入力データ演算手段
の計算結果と前記モータ仕様データをブロック毎に比較
判定して結果を表示部に表示またはアナウンスにより通
知する入力判定手段と、を備えたことを特徴としてい
る。また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のサー
ボシステムの制御装置において、前記入力データ演算手
段が計算する諸データは、加減速ピークトルクとモ
ータの回転数とのうちの少なくとも１つであることを特
徴としている。そして請求項３記載の発明は、請求項１
記載のサーボシステムの制御装置において、前記入力デ
ータ演算手段が、前記諸データをブロック毎に計算した
後、全ブロックを通した実効トルクの計算をし、計算結
果が定格トルクオーバーであるとき前記表示部に表示ま
たはアナウンスにより通知することを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、機械諸元、モータ仕様よ
り必要なデータを入力して、電子カムデータの編集を行
い、表あるいはグラフにして画面上に表示し、カム動作
が可能な形式に変換して電子カムデータを作成し保存す
るサーボ制御方法において、電子カムデータ作成時およ
び修正時に、画面上に表示した電子カムデータのブロッ
ク毎のオンライン処理により、 モータ実効トルクが
モータの定格トルクより小さいか、 加減速ピークト
ルクがモータの瞬時最大トルクより小さいか、 回転
数がモータの最大回転数より小さいか、の〜のうち
の少なくとも１つを計算して比較し、比較結果の可否を
アナウンスすることを特徴としている。上記構成によれ
ば、画面上に表示される電子カムデータのブロック毎
に、加減速ピークトルクおよび回転数の計算と比較手続
きを実施し、さらにその後、全ブロックを通してモータ
実効トルクの計算と比較手続きを実施し、画面上に比較
結果を表示させるので、電子カムデータの確認作業が従
来よりは細かいステップで実施され、結果が表示される
と同時に可否がアナウンスされることによって、電子カ
ムデータ設計者にとっては、作成された電子カムデータ
が最適なものであるか否かを判断する検討合わせの時間
が短縮され設計効率が向上する。更に、電子カムデータ
作成時あるいは修正時に、従来のようにモータがデータ
通り動作可能か？否かを別途検討する必要がなくなり、
モータの最大能力を発揮できる最適な電子カムデータの
作成時間が短縮できる。
め、請求項１記載の発明は、データ入力部より機械諸元
やモータ仕様から必要なデータを入力し、データ編集部
において電子カムデータの編集を行ない、編集結果を表
あるいはグラフにしてデータ表示部に出力すると共に、
カム動作できる形式に変換るカムデータ変換部にも出力
するサーボシステムの制御装置において、電子カムデー
タのブロック毎に諸データを計算する入力データ演算手
段と、予め分かっているモータ仕様データを格納するモ
ータ仕様データ・テーブルと、前記入力データ演算手段
の計算結果と前記モータ仕様データをブロック毎に比較
判定して結果を表示部に表示またはアナウンスにより通
知する入力判定手段と、を備えたことを特徴としてい
る。また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のサー
ボシステムの制御装置において、前記入力データ演算手
段が計算する諸データは、加減速ピークトルクとモ
ータの回転数とのうちの少なくとも１つであることを特
徴としている。そして請求項３記載の発明は、請求項１
記載のサーボシステムの制御装置において、前記入力デ
ータ演算手段が、前記諸データをブロック毎に計算した
後、全ブロックを通した実効トルクの計算をし、計算結
果が定格トルクオーバーであるとき前記表示部に表示ま
たはアナウンスにより通知することを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、機械諸元、モータ仕様よ
り必要なデータを入力して、電子カムデータの編集を行
い、表あるいはグラフにして画面上に表示し、カム動作
が可能な形式に変換して電子カムデータを作成し保存す
るサーボ制御方法において、電子カムデータ作成時およ
び修正時に、画面上に表示した電子カムデータのブロッ
ク毎のオンライン処理により、 モータ実効トルクが
モータの定格トルクより小さいか、 加減速ピークト
ルクがモータの瞬時最大トルクより小さいか、 回転
数がモータの最大回転数より小さいか、の〜のうち
の少なくとも１つを計算して比較し、比較結果の可否を
アナウンスすることを特徴としている。上記構成によれ
ば、画面上に表示される電子カムデータのブロック毎
に、加減速ピークトルクおよび回転数の計算と比較手続
きを実施し、さらにその後、全ブロックを通してモータ
実効トルクの計算と比較手続きを実施し、画面上に比較
結果を表示させるので、電子カムデータの確認作業が従
来よりは細かいステップで実施され、結果が表示される
と同時に可否がアナウンスされることによって、電子カ
ムデータ設計者にとっては、作成された電子カムデータ
が最適なものであるか否かを判断する検討合わせの時間
が短縮され設計効率が向上する。更に、電子カムデータ
作成時あるいは修正時に、従来のようにモータがデータ
通り動作可能か？否かを別途検討する必要がなくなり、
モータの最大能力を発揮できる最適な電子カムデータの
作成時間が短縮できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に
係るサーボシステムの制御装置のブロック図である。図
２は図１に示す制御装置の処理のフローチャートであ
る。図３は図２において処理されるカムデータの説明図
である。図１において、入力データ計算部２６は入力デ
ータの演算を行なうもので、電子カムデータ通りに動く
ためのモータ実効トルク等の計算を行なう。モータ仕様
データ２８はモータ仕様を格納したテーブルで、内容は
図５に示したようなデータやその他の仕様データ等であ
る。入力判定部２７は入力データ計算部２６の計算結果
と、予め分かっているモータ仕様データ２８の比較判定
を行い、計算結果の可否についてデータ表示部２５を介
してＣＲＴ１へ表示を行い、その旨をアナウンスするよ
うにしている。なお、その他の図４に示した従来例と同
一構成には同一符号を付している。すなわち、パソコン
２内のデータ入力処理部２１はキーボードやマウス等の
入力装置及びＣＲＴ１から必要データを受取り、データ
編集部２２においてカムデータを編集し、ここで編集さ
れたカムデータはデータ表示部２５へ送られて、表やグ
ラフとして表示するデータに変換された後、ＣＲＴ１に
送信し表示するものである。同じくカムデータ変換処理
部２３を通して機械駆動部がカム動作できる形式に変換
され、カムデータを保存・呼び出すカムデータ入出力処
理部２４を介してハードディスク等の外部装置３に保存
する。つぎに図２を参照して動作について説明する。 先ず、カムデータの処理は１ブロック単位で行われ
る。現時点の処理ブロックはｍ＝１よりｍブロックであ
る（処理ステップ１、以降Ｓ１と略す）。ここで処理単
位の１ブロックは図３に示すように、横軸の位相点ｍ、
ｍ−１に対応する縦軸の変位値より、区間速度＝ｍ−
（ｍ−１）／区間時間内のＰＧパルス数、等として求め
た区間速度Ｎ（ｍ）、Ｎ（ｍ−１）と、位相ｍ、ｍ−
１、で囲む領域が１ブロックとなる。 ｍブロックのカムデータはＮ（ｍ）、Ｎ（ｍ−１）
より（Ｓ２）、ｍブロックの加減速ピークトルクＴαを
計算する（Ｓ３）。 続いて、判定のためのΔＴｐ＝Ｔα−ＴＭ、を計算
する（Ｓ４）。この場合のＴＭはモータの瞬間最大トル
クであり、モーター仕様より得られる。こうした加減速
ピークトルクＴα等の計算は入力データ計算部２６で行
われるもので、計算式は従来例で示した（２）式に依
る。但し、従来例のように手計算若しくは別の表計算ソ
フト等には依らず、内部プログラムによるオンライン処
理として迅速に実行される。 次に、ｍブロックの回転数ＮＢを計算する（Ｓ
５）。回転数は従来例に示した（３）式により計算す
る。 続いて、ΔＮ＝ＮＢ−ＮＭを計算する（Ｓ６）。但
し、ＮＭはモータの最大回転数でモータ仕様より得られ
る。 次に、入力判定部２７による判定処理に移り、Ｓ４
で計算した、ΔＴｐ≦０か？を判定する（Ｓ７）。 ＹＥＳの場合は、Ｓ６で計算した、ΔＮ≦０かを判
定する（Ｓ８）。 これもＹＥＳならば、電子カムデータの入力データ
が残っているか？を判断する（Ｓ９）。 残っていればｍ＝ｍ＋１として、次ブロックの処理
を行う（Ｓ１０）。 (10) データが残っていなければ、全ブロックを通した
実効トルクＴｒｍｓを計算する（Ｓ１１）。計算式は従
来例で示した（１）式により計算する。 (11) 続いて、ΔＴ＝Ｔｒｍｓ−ＴＭを計算する（Ｓ１
２）。但し、ＴＭはモータの定格トルクであり、モータ
仕様より得られる。 (12) Ｓ１２で計算した、ΔＴ≦０かを判定する（Ｓ１
３）。 (13) ＹＥＳなら正常と判断して電子カムデータとして
確定する（Ｓ１４）。 (14) 又、Ｓ７の判定がΔＴｐ＞０でＮＯの場合は、ピ
ークトルクオーバーとして処理される（Ｓ１５）。 (15) Ｓ８の判定でΔＮ＞０でＮＯの場合は、回転数オ
ーバーとして処理される（Ｓ１６）。 (16) Ｓ１３の判定でΔＴ＞０でＮＯの場合は、定格
トルクオーバーとして処理される（Ｓ１７）。 (17) これらＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１７の場合はカムデー
タがモータ定格をオーバーしている状態で、正常なカム
動作は保証されないので、その旨アナウンスで警告す
る。更に、オーバーの程度を画面に表示して注意を促
す。 (18) 定格値オーバーの警告を受けたら、画面表示を基
に修正処理を行うがカムデータの修正処理は、例えば、
図３のＮ（ｍ−１）からＮ（ｍ）点にマウスでドラッグ
するといった簡単な操作で変位曲線を修正できる。修正
された曲線に対応する各点のカムデータは更新され、修
正区間についても各ブロック毎に図２に示したような判
定作業が行われる。 このような、本実施の形態によれば、図２のフローに示
す（１）〜（３）式の計算を含め各ブロック単位に計算
し、モータ仕様と比較判定して表示しているので、設計
者は修正したカムデータが最適データかを短時間で正し
く判断できるようになり、電子カムデータの作成および
修正時間が短縮される。また、作成したカムデータで実
際に動作させた結果をコントローラ側から取り込み、オ
ンラインで同一画面上に表示させることも可能なため、
再度修正が必要か否か？を即確認できるようにすること
ができる。
て図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に
係るサーボシステムの制御装置のブロック図である。図
２は図１に示す制御装置の処理のフローチャートであ
る。図３は図２において処理されるカムデータの説明図
である。図１において、入力データ計算部２６は入力デ
ータの演算を行なうもので、電子カムデータ通りに動く
ためのモータ実効トルク等の計算を行なう。モータ仕様
データ２８はモータ仕様を格納したテーブルで、内容は
図５に示したようなデータやその他の仕様データ等であ
る。入力判定部２７は入力データ計算部２６の計算結果
と、予め分かっているモータ仕様データ２８の比較判定
を行い、計算結果の可否についてデータ表示部２５を介
してＣＲＴ１へ表示を行い、その旨をアナウンスするよ
うにしている。なお、その他の図４に示した従来例と同
一構成には同一符号を付している。すなわち、パソコン
２内のデータ入力処理部２１はキーボードやマウス等の
入力装置及びＣＲＴ１から必要データを受取り、データ
編集部２２においてカムデータを編集し、ここで編集さ
れたカムデータはデータ表示部２５へ送られて、表やグ
ラフとして表示するデータに変換された後、ＣＲＴ１に
送信し表示するものである。同じくカムデータ変換処理
部２３を通して機械駆動部がカム動作できる形式に変換
され、カムデータを保存・呼び出すカムデータ入出力処
理部２４を介してハードディスク等の外部装置３に保存
する。つぎに図２を参照して動作について説明する。 先ず、カムデータの処理は１ブロック単位で行われ
る。現時点の処理ブロックはｍ＝１よりｍブロックであ
る（処理ステップ１、以降Ｓ１と略す）。ここで処理単
位の１ブロックは図３に示すように、横軸の位相点ｍ、
ｍ−１に対応する縦軸の変位値より、区間速度＝ｍ−
（ｍ−１）／区間時間内のＰＧパルス数、等として求め
た区間速度Ｎ（ｍ）、Ｎ（ｍ−１）と、位相ｍ、ｍ−
１、で囲む領域が１ブロックとなる。 ｍブロックのカムデータはＮ（ｍ）、Ｎ（ｍ−１）
より（Ｓ２）、ｍブロックの加減速ピークトルクＴαを
計算する（Ｓ３）。 続いて、判定のためのΔＴｐ＝Ｔα−ＴＭ、を計算
する（Ｓ４）。この場合のＴＭはモータの瞬間最大トル
クであり、モーター仕様より得られる。こうした加減速
ピークトルクＴα等の計算は入力データ計算部２６で行
われるもので、計算式は従来例で示した（２）式に依
る。但し、従来例のように手計算若しくは別の表計算ソ
フト等には依らず、内部プログラムによるオンライン処
理として迅速に実行される。 次に、ｍブロックの回転数ＮＢを計算する（Ｓ
５）。回転数は従来例に示した（３）式により計算す
る。 続いて、ΔＮ＝ＮＢ−ＮＭを計算する（Ｓ６）。但
し、ＮＭはモータの最大回転数でモータ仕様より得られ
る。 次に、入力判定部２７による判定処理に移り、Ｓ４
で計算した、ΔＴｐ≦０か？を判定する（Ｓ７）。 ＹＥＳの場合は、Ｓ６で計算した、ΔＮ≦０かを判
定する（Ｓ８）。 これもＹＥＳならば、電子カムデータの入力データ
が残っているか？を判断する（Ｓ９）。 残っていればｍ＝ｍ＋１として、次ブロックの処理
を行う（Ｓ１０）。 (10) データが残っていなければ、全ブロックを通した
実効トルクＴｒｍｓを計算する（Ｓ１１）。計算式は従
来例で示した（１）式により計算する。 (11) 続いて、ΔＴ＝Ｔｒｍｓ−ＴＭを計算する（Ｓ１
２）。但し、ＴＭはモータの定格トルクであり、モータ
仕様より得られる。 (12) Ｓ１２で計算した、ΔＴ≦０かを判定する（Ｓ１
３）。 (13) ＹＥＳなら正常と判断して電子カムデータとして
確定する（Ｓ１４）。 (14) 又、Ｓ７の判定がΔＴｐ＞０でＮＯの場合は、ピ
ークトルクオーバーとして処理される（Ｓ１５）。 (15) Ｓ８の判定でΔＮ＞０でＮＯの場合は、回転数オ
ーバーとして処理される（Ｓ１６）。 (16) Ｓ１３の判定でΔＴ＞０でＮＯの場合は、定格
トルクオーバーとして処理される（Ｓ１７）。 (17) これらＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１７の場合はカムデー
タがモータ定格をオーバーしている状態で、正常なカム
動作は保証されないので、その旨アナウンスで警告す
る。更に、オーバーの程度を画面に表示して注意を促
す。 (18) 定格値オーバーの警告を受けたら、画面表示を基
に修正処理を行うがカムデータの修正処理は、例えば、
図３のＮ（ｍ−１）からＮ（ｍ）点にマウスでドラッグ
するといった簡単な操作で変位曲線を修正できる。修正
された曲線に対応する各点のカムデータは更新され、修
正区間についても各ブロック毎に図２に示したような判
定作業が行われる。 このような、本実施の形態によれば、図２のフローに示
す（１）〜（３）式の計算を含め各ブロック単位に計算
し、モータ仕様と比較判定して表示しているので、設計
者は修正したカムデータが最適データかを短時間で正し
く判断できるようになり、電子カムデータの作成および
修正時間が短縮される。また、作成したカムデータで実
際に動作させた結果をコントローラ側から取り込み、オ
ンラインで同一画面上に表示させることも可能なため、
再度修正が必要か否か？を即確認できるようにすること
ができる。
【０００６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子カムデータ作成時あるいは修正時に必要なモータ動
作が可能か否か？の検討が簡単に実行できて、最適な電
子カムデータの生成が可能なため、設計時間の短縮化お
よび調整の容易さ等が実現できるという効果がある。
電子カムデータ作成時あるいは修正時に必要なモータ動
作が可能か否か？の検討が簡単に実行できて、最適な電
子カムデータの生成が可能なため、設計時間の短縮化お
よび調整の容易さ等が実現できるという効果がある。
【図１】本発明の実施の形態に係るサーボシステムの制
御装置のブロック図である。
御装置のブロック図である。
【図２】図１に示す制御装置の処理のフローチャートで
ある。
ある。
【図３】図２において処理されるカムデータの説明図で
ある。
ある。
【図４】従来のサーボシステムの制御装置のブロック図
である。
である。
【図５】従来のモータ仕様を示す図である。
【図６】従来のカム線図の変位線図を示す図である。
【図７】従来のカム線図の速度線図を示す図である。
１ ＣＲＴ／キーボード ２ パソコン ３ ハードディスク ２１ データ入力処理部 ２２ データ編集部 ２３ カムデータ変換処理部 ２４ カムデータ入出力処理部 ２５ データ表示部 ２６ 入力データ計算部 ２７ 入力判定部 ２８ モータ仕様データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−236774（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−66602（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−289400（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−194602（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05D 3/00 - 3/20 G05B 15/00 - 15/02 G05B 19/06 G05B 19/12
Claims (2)
- 【請求項１】 データ入力部より機械諸元やモータ仕様
から必要なデータを入力し、データ編集部において電子
カムデータの編集を行ない、編集結果を表あるいはグラ
フにしてデータ表示部に出力すると共に、カム動作でき
る形式に変換するカムデータ変換部にも出力するサーボ
システムの制御装置において、 電子カムデータのブロック毎に（１）加減速ピークトル
クと（２）モータの回転数および実効トルクとのうちの
少なくとも１を計算する入力データ演算手段と、 予め分かっているモータ仕様データを格納するモータ仕
様データ・テーブルと、 前記入力データ演算手段の計算結果と前記モータ仕様デ
ータをブロック毎に比較判定して（１）モータの最大ト
ルク、（２）モータの最大回転数、（３）モータの定格
トルクからオーバーしていないかどうかを表示部に表示
またはアナウンスにより通知する入力判定手段と を備え
たことを特徴とするサーボシステムの制御装置。 - 【請求項２】 データ入力部より、機械諸元やモータ仕
様より必要なデータを入力して、データ編集部において
電子カムデータの編集を行い、編集結果を表あるいはグ
ラフにしてデータ表示部の画面上に出力すると共に、カ
ム動作できる形式に変換してカムデータ変換部に保存す
るサーボ制御方法において、入力データ演算手段で前記 電子カムデータのブロック毎
に（１）加減速ピークトルクと（２）モータの回転数お
よび実効トルクとのうちの少なくとも１を計算し、モー
タ仕様データ・テーブルに格納された予め分かっている
モータ仕様データと前記入力データ演算手段の計算結果
とをブロック毎に比較判定して、（１）モータ実効トル
クがモータの定格トルクより小さいか、（２） 加減速
ピークトルクがモータの瞬時最大トルクより小さいか、
（３） 回転数がモータの最大回転数より小さいか、の
上記（１）〜（３）のうちの少なくとも１つを計算して
比較し、比較結果の可否をアナウンスすることを特徴と
するサーボシステムの制御方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06144898A JP3296419B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | サーボシステムの制御装置および制御方法 |
| DE69943408T DE69943408D1 (de) | 1998-03-12 | 1999-03-08 | Verfahren und vorrichtung uur steuerung eines servosystems |
| PCT/JP1999/001128 WO1999046648A1 (fr) | 1998-03-12 | 1999-03-08 | Dispositif de commande d'un systeme asservi et procede associe |
| US09/623,988 US6333613B1 (en) | 1998-03-12 | 1999-03-08 | Servo system control device and control method |
| EP99939225A EP1071002B1 (en) | 1998-03-12 | 1999-03-08 | Servo system control device and control method |
| ES99939225T ES2362710T3 (es) | 1998-03-12 | 1999-03-08 | Dispositivo de control y método de control de servosistema. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06144898A JP3296419B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | サーボシステムの制御装置および制御方法 |
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| JPH11259135A JPH11259135A (ja) | 1999-09-24 |
| JP3296419B2 true JP3296419B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=13171362
Family Applications (1)
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Country Status (6)
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| EP (1) | EP1071002B1 (ja) |
| JP (1) | JP3296419B2 (ja) |
| DE (1) | DE69943408D1 (ja) |
| ES (1) | ES2362710T3 (ja) |
| WO (1) | WO1999046648A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
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| JPH078160B2 (ja) | 1988-09-09 | 1995-01-30 | 横河電機株式会社 | モータの制御装置 |
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| JP3477792B2 (ja) * | 1994-03-04 | 2003-12-10 | 三菱電機株式会社 | モーション制御装置 |
| JP3518029B2 (ja) * | 1994-05-09 | 2004-04-12 | 三菱電機株式会社 | サーボシステムの制御装置 |
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-
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- 1999-03-08 WO PCT/JP1999/001128 patent/WO1999046648A1/ja active Application Filing
- 1999-03-08 US US09/623,988 patent/US6333613B1/en not_active Expired - Lifetime
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| WO1999046648A1 (fr) | 1999-09-16 |
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| EP1071002A4 (en) | 2001-07-18 |
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