JP4296929B2 - 電子式カムスイッチ - Google Patents

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本発明はターンテーブル等の回転体上を回転移動するワークに対して断続的に作業する機器を設定された角度範囲でオン/オフ駆動する駆動パターンを発生する電子式カムスイッチに係り、特に1カム当たりに設定可能なオン/オフのパターンのパターン数を制限可能な電子式カムスイッチに関する。
従来の電子式カムスイッチは、本願出願人が「特許文献1」に開示したように、負荷(機器)への出力(駆動パターン)を停止させた状態で、負荷(機器)の動作内容のみを設定可能な設定モードと、設定された動作内容に基づいて負荷への出力を制御可能な運転モードと、負荷への動作内容の設定および設定内容に基づいて負荷への出力を制御しながら設定内容を変更可能な試運転モードとの3モードを備えたものである。
このように、従来の電子式カムスイッチは、負荷の駆動を確認しながら設定内容を調節して最適な設定ができるので、運転時に負荷への不測な出力を未然に防止し、運転を停止して設定を変更するという煩雑な作業をする必要もなくなり、最適な状態で負荷を駆動することができる。
特開平3−158904号公報
従来の電子式カムスイッチは、設定モード、運転モードおよび試運転モードの3モードを設けたので、最適な状態で負荷を駆動することができるが、カムに設定する回転角に対応したオン/オフの1パターンからなる1ステップが複数個あるステップ数の内、1ステップのオン/オフの角度を変更するような場合には、変更対象となるステップを消し忘れたままの状態で、変更したステップを設定しまうことがあり、このままで運転すると、消し忘れたステップの動作に起因して電子式カムスイッチが適用される機械システムに致命的な誤動作や故障を発生する虞がある。
図10に従来の電子式カムスイッチのステップ設定状態図を示す。(a)図に初期設定状態、(b)図に修正すべきステップ、(c)図に初期設定の消去を忘れて修正した状態を示す。
(a)図において、カムの初期設定は、回転角120度でオン(Hレベル)、回転角210度でオフ(Lレベル)のパルス状のステップ(カム山に相当)になっている。
(b)図において、修正設定は、回転角150度でオン(Hレベル)、回転角270度でオフ(Lレベル)のパルス状のステップ(カム山に相当)に、(a)図に示すステップ(カム山に相当)を修正するものとする。(b)図に示すステップ(カム山に相当)に修正する場合には、本来、(a)図に示すステップ(カム山に相当)を消去した後に、(b)図に示すステップ(カム山に相当)を設定、または(a)図に示すステップ(カム山に相当)を(b)図に示すステップ(カム山に相当)に直接編集し、上書きしなければならない。
(c)図において、(a)図に示すステップ(カム山に相当)を消去するのを忘れて(b)図に示すステップ(カム山に相当)を設定したため、回転角120度でオン(Hレベル)、回転角270度でオフ(Lレベル)となる。つまり、(a)図に示す初期設定のステップと(b)図に示す修正設定のステップのOR(論理和)となり、回転角120度から回転角150度までのパルス形状が不必要なものとなっている。
このような不必要なステップのパルス形状により、負荷(機器)を駆動した場合には、機械システムに致命的な誤動作や故障を発生する虞がある。
また、このようなステップの設定(消し忘れ)は、初期設定または前に設定されたステップの消し忘れに気が付かない場合が多く、試運転モードでも確認できないケースもある。
このようなステップの消し忘れは、カムへ設定するステップ数に制限がないために発生するが、従来の電子式カムスイッチには、カムに設定できるステップ数を制限できるものがないのが現状である。
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的はカムに設定できるステップ(カム山に相当)数を制限し、設定済みのステップを消去しなければ修正ステップを設定できなくし、ステップの誤設定または誤追加を未然に防止可能な利便性の高い電子式カムスイッチを提供することにある。
前記課題を解決するためこの発明に係る電子式カムスイッチは、1カム(出力)あたり、複数のオン/オフ設定できる電子式カムスイッチにおいて、カムに設定する回転角に対応したオン/オフの1パターンを1ステップとするステップ数を制限するステップ数制限手段を備えたことを特徴とする。
この発明に係る電子式カムスイッチは、この発明に係る電子式カムスイッチは、1カム(出力)あたり、複数のオン/オフ設定できる電子式カムスイッチにおいて、カムに設定する回転角に対応したオン/オフの1パターンを1ステップとするステップ数を制限するステップ数制限手段を備えたので、カムの初期設定されたステップ(カム山に相当)または既存設定のステップを修正する時には、修正ステップを設定する前に修正対象となるステップを必然的に消去しなければならないため、修正対象のステップを消し忘れて修正ステップを設定することを未然に防止することができる。
また、この発明に係るステップ数制限手段は、オン/オフの設定プログラムを格納するプログラム記憶領域、ステップ数制限情報を記憶するステップ数記憶領域、を有する記憶手段と、プログラム記憶領域に対してステップ数の制限を制御する制御手段と、を備え、制御手段によるステップ数制限情報をステップ数記憶領域へ格納することを特徴とする。
この発明に係るステップ数制限手段は、オン/オフの設定プログラムを格納するプログラム記憶領域、ステップ数制限情報を記憶するステップ数記憶領域、を有する記憶手段と、プログラム記憶領域に対してステップ数の制限を制御する制御手段とを備え、制御手段によるステップ数制限情報をステップ数記憶領域へ格納するので、1カムに設定するステップ数を自由に設定できるととともに、一旦設定したステップ数を不用意に変更することを禁止することができる。
さらに、この発明に係る電子式カムスイッチは、ステップ数の制限を、カム毎に設定することを特徴とする。
また、この発明に係る電子式カムスイッチは、ステップ数の制限を、全てのカムに一括して設定することを特徴とする。
この発明に係る電子式カムスイッチは、ステップ数の制限を、カム毎に設定、または全てのカムに一括して設定するので、1カムのステップ数を追加または減少する場合にはカム毎に設定し、初期設定の際のように、全カムのステップ数をまとめて設定する場合には全てのカムを一括して設定することができる。
この発明に係る電子式カムスイッチは、1カム(出力)あたり、複数のオン/オフ設定できる電子式カムスイッチにおいて、カムに設定する回転角に対応したオン/オフの1パターンを1ステップとするステップ数を制限するステップ数制限手段を備えたので、カムの初期設定されたステップ(カム山に相当)または既存設定のステップを修正する時には、修正ステップを設定する前に修正対象となるステップを必然的に消去しなければならないため、修正対象のステップを消し忘れて修正ステップを設定することを未然に防止することができ、修正ステップを正確に設定し、利便性の向上を図ることができる。
また、この発明に係るステップ数制限手段は、オン/オフの設定プログラムを格納するプログラム記憶領域、ステップ数制限情報を記憶するステップ数記憶領域、を有する記憶手段と、プログラム記憶領域に対してステップ数の制限を制御する制御手段とを備え、制御手段によるステップ数制限情報をステップ数記憶領域へ格納するので、1カムに設定するステップ数を自由に設定できるととともに、一旦設定したステップ数を不用意に変更することを禁止することができ、1カム当たりのステップ数の拡張性を実現し、使い勝手の良さをアピールすることができる。
さらに、この発明に係る電子式カムスイッチは、ステップ数の制限を、カム毎に設定、または全てのカムに一括して設定するので、1カムのステップ数を追加または減少する場合にはカム毎に設定し、初期設定の際のように、全カムのステップ数をまとめて設定する場合には全てのカムを一括して設定することができ、ステップ数の設定状況に応じて使い分けて操作性の向上を図ることができる。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図1はこの発明に係る電子式カムスイッチの一実施の形態要部ブロック構成図である。図1において、電子式カムスイッチ1は、エンコーダ入力回路2、ステップ数制限手段3、出力回路4、LCDドライバ5、LCD表示器6およびキースイッチ7を備える。
エンコーダ入力回路2は、外部接続のエンコーダから供給される回転体(例えば、ターンテーブル)の回転角0度から360度の角度信号を受信し、所定の分解能に変換した角度信号をステップ数制限手段3の制御手段8に供給する。
ステップ数制限手段3は、カムに設定する回転角に対応したオン/オフの1パターンを1ステップとするステップ数を制限するので、カムの初期設定されたステップ(カム山に相当)または既存設定のステップを修正する時には、修正ステップを設定する前に修正対象となるステップを必然的に消去しなければならないため、修正対象のステップを消し忘れて修正ステップを設定することを未然に防止することができる。
ステップ数制限手段3は、制御手段8および記憶手段9を備え、カムに設定する回転角に対応したオン/オフの1パターン(回転角度で表わしたオン値/オフ値)を1ステップとするステップ数を制限する。
ステップ数の制限により、カムの初期設定されたステップ(カム山に相当)または既存設定のステップを修正する時には、修正ステップを設定する前に修正対象となるステップを必然的に消去しなければ、修正ステップを設定しようとしてもステップ数が制限数をオーバするので、修正ステップの設定が無効となるため、修正対象のステップを消し忘れて修正ステップを設定することを未然に防止することができる。
制御手段8は、マイクロプロセッサを基本に各種演算機能、処理機能、信号発生機能、キーインタフェース等を有し、エンコーダ入力回路2、出力回路4、LCDドライバ5、キースイッチ7および記憶手段9の動作を制御することによって電子式カムスイッチ1全体の動作を制御する。
制御手段8は、キースイッチ7から入力されるキー情報に基づいて記憶手段9にカム番号(カムNO.)、ステップ番号(ステップNO.)、オン/オフ値などの情報を書き込んで格納すると同時に、LCDドライバ5に情報を供給してLCD表示器6に表示信号を表示させる制御を実行する。
また、制御手段8は、キースイッチ7から入力されるキー情報に基づいて設定モード、試運転モードまたは運転モードに切り替え、切り替えたモードのLCD表示器6への表示や出力回路4からのパターン出力を制御する。
さらに、制御手段8は、キースイッチ7から入力されるキー情報に基づいて記憶手段9に格納されたカム番号(カムNO.)のステップ番号(ステップNO.)に記載されたオン/オフ値の消去を実行する。
また、制御手段8は、キースイッチ7から入力されるキー情報に基づいてカム番号(カムNO.)毎にステップ数をそれぞれ所定数に制限する制御を実行する。なお、制御手段8は、ステップ数制限情報(制限ステップ数)を記憶手段9のステップ数記憶領域に格納する制御を実行する。
さらに、制御手段8は、キースイッチ7から入力されるキー情報に基づいて全てのカム番号(カムNO.)のステップ数を一括して共通のステップ数に制限する制御を実行する。
また、制御手段8は、カム番号(カムNO.)毎に設定されたステップ数のオン/オフ値の角度に対応した駆動信号を出力回路4に提供し、出力回路4からカム番号(カムNO.)毎に独立してパターン出力を外部の負荷(機器)に供給するように制御する。
さらに、制御手段8は、記憶手段9に格納されている設定モード、試運転モードまたは運転モード、カム番号(カムNO.)、ステップ番号(ステップNO.)、オン/オフ値等の情報をLCDドライバ5に供給し、LCDドライバ5が表示信号に変換してLCD表示器6に表示させる制御を実行する。
記憶手段9は、書替え可能なEEPROMなどのメモリで構成し、電子式カムスイッチ1の動作に必要とされる各種データ、プログラムを格納するとともに、カム番号(カムNO.)、ステップ番号(ステップNO.)、オン/オフ値、制限するステップ数などのテーブルを格納する。
図2はこの発明に係る記憶手段の一実施の形態記憶領域イメージ図である。図2において、記憶領域9aは、カム番号、プログラム記憶領域、ステップ数記憶領域を備える。
カム番号は、カム1〜カムn(カム山に相当)を収容する。プログラム記憶領域は、カム番号のカム1〜カムnに対応してそれぞれステップ1〜ステップkを格納し、ステップ1〜ステップkには、それぞれ角度信号のオン値(立上り)とオフ値(立下り)を収容する。
ステップ数記憶領域は、カム1〜カムnのステップ1〜ステップk(ステップ数)を1〜kの任意の数に制限するための制限因子を有し、例えば制限因子として、制限するステップ数「0」〜「k」を設定する。
例えば、カム1のステップ1(カム山に相当)は、回転角30度で立ち上り(オン値)、回転角90度で立ち下がる(オフ値)パルス状の角度信号を形成し、ステップ2は、回転角150度で立ち上り(オン値)、回転角210度で立ち下がる(オフ値)パルス状の角度信号を形成し、ステップ3は、回転角270度で立ち上り(オン値)、回転角300度で立ち下がる(オフ値)パルス状の角度信号を形成する。そして、カム1は、ステップ数「3」が設定されているので、ステップ数は、ステップ1〜ステップ3の3ステップに制限されることになる。
同様に、カム2のステップ数は、ステップ数「1」の1ステップに制限され、カム3のステップ数は、ステップ数「2」の2ステップに制限される。
したがって、カム1のステップ2のオン/オフ値である150度/210度を、180度/240度に修正する場合を想定すると、ステップ2のオン/オフ値(150度/210度)をこのままにした状態で、修正するオン/オフ値(180度/240度)をカム1に書き込もうとしても、ステップ数「3」に制限されているため、オン/オフ値(180度/240度)の書込みが禁止されることになる。
図3はこの発明に係るステップのオン/オフ値の一実施の形態修正遷移図である。(a)図は修正前のステップ状態、(b)図はステップ2の消去状態、(c)図はステップ2の修正状態を表す。
(a)図において、修正前のステップ2にオン/オフ値(150度/210度)を消し忘れて修正オン/オフ値(180度/240度)を書き込もうとしても、ステップ3の制限のため、書込みの禁止状態を表す。
(b)図において、修正前のステップ2にオン/オフ値(150度/210度)を消去した状態(破線表示)を表す。この時点で、ステップ2は、オン/オフ値が空きになり、ステップ数「3」の制限なので、修正するオン/オフ値が書き込める状態となる。
(c)図において、ステップ2に、修正オン/オフ値(180度/240度)を書き込んだ状態を表す。このように、ステップ数に制限を設けることにより、ステップのオン/オフ値を修正する場合には、修正前のオン/オフ値を必然的に消去しなければならないため、修正前のオン/オフ値の消し忘れを未然に防止することができる。
次に、電子式カムスイッチのステップ制限の設定、ステップ数修正の動作について説明する。図4はこの発明に係るカム毎のステップ制限動作フロー図である。図4において、ステップP1では、設定モードの初期設定モードを指定する。
ステップP2で、カム番号を指定し、ステップP3では、カムのステップ数(例えば、図2に示すカム1のステップ1〜ステップ3の3ステップ)を指定する。
ステップP4では、指定したステップ数制限(3ステップ)を設定(確定)する。続いて、ステップP5で、ステップ1〜ステップ3の各ステップにオン/オフ値を入力し、ステップP6では、入力したオン/オフ値を設定(確定)する。ステップP1〜ステップP6の動作を、カム毎(例えば、図2に示すカム1〜カムn)について繰り返し実行する。
これにより、すべてのカム番号(カム1〜カムn)のステップ数を、カム毎に独立して制限することができる。
図5はこの発明に係る全てのカムを一括したステップ制限動作フロー図である。図5において、ステップP11では、設定モードの初期設定モードを指定する。
ステップP12で、全てのカム番号(例えば、カム1〜カムn)を指定し、ステップP13では、全カム(例えば、カム1〜カムn)に共通のステップ数(例えば、1ステップ)を指定する。
ステップP14では、入力した共通のステップ数制限(1ステップ)を設定(確定)する。続いて、ステップP15で、全てのカム番号(例えば、カム1〜カムn)の指定された全ステップ(例えば、ステップ1)にオン/オフ値を入力し、ステップP16では、入力した全ステップのオン/オフ値を設定(確定)する。
これにより、全てのカム番号(カム1〜カムn)の全ステップ(ステップ1)のステップ数を一括して制限(例えば、ステップ数1)することができる。
このように、この発明に係る電子式カムスイッチ1は、ステップ数の制限を、カム(カム1,カム2,…,カムn)毎に設定、または全てのカム(カム1〜カムn)に一括して設定するので、1カムのステップ数を追加または減少する場合にはカム毎に設定し、初期設定の際のように、全カムのステップ数をまとめて設定する場合には全てのカムを一括して設定することができ、ステップ数の設定状況に応じて使い分けて操作性の向上を図ることができる。
図6はこの発明に係るステップ数修正の動作フロー図である。図6において、ステップP21では、修正対象となるカム番号(例えば、図3に示すカム1)を指定する。
ステップP22で、修正するステップ番号(例えば、図3に示すステップ2)を指定し、ステップP23では、指定したステップ番号のオン/オフ値(例えば、図3に示すステップ2のオン/オフ値150/210)を消去する。
ステップP24では、消去した個所に修正オン/オフ値(例えば、図3に示すステップ2に修正オン/オフ値180/240)を入力し、ステップP25では、入力した修正値(修正オン/オフ値180/240)を設定(確定)する。
これにより、修正前のステップのオン/オフ値を消し忘れて修正オン/オフ値を書き込むことを防止することができ、修正対象となるステップのオン/オフ値を正確に修正することができる。
このように、この発明に係るステップ数制限手段3は、オン/オフの設定プログラムを格納するプログラム記憶領域、ステップ数制限情報を記憶するステップ数記憶領域、を有する記憶手段9と、プログラム記憶領域に対してステップ数の制限を制御する制御手段8とを備え、制御手段8によるステップ数制限情報をステップ数記憶領域へ格納するので、1カムに設定するステップ数を自由に設定できるととともに、一旦設定したステップ数を不用意に変更することを禁止することができ、1カム当たりのステップ数の拡張性を実現し、使い勝手の良さをアピールすることができる。
なお、本実施の形態では、カムのステップのオン/オフ値を修正する場合、修正対象となるカムの該当するステップのオン/オフ値を消去してから修正オン/オフ値を設定するようにしたが、修正対象となるカムの該当するステップのオン/オフ値を修正オン/オフ値に直接編集して上書きして設定するようにしてもよい。
図1に戻り、LCD表示器6は、LCD素子で構成し、LCDドライバ5から供給される表示信号に対応した多くの表示をする。
キースイッチ7は、複数の指定キー、設定キー、消去キー、複数のスイッチ等で構成し、キーやスイッチに対応したキー情報を制御手段8に供給する。
図7はこの発明に係る電子式カムスイッチの一実施の形態正面図、図8はこの発明に係る電子式カムスイッチの一実施の形態斜視図である。図7において、電子式カムスイッチ1の正面パネルには、LCD表示器6およびキースイッチ7を備える。
LCD表示器6は、複数のキーやスイッチからなるキースイッチ7で指定、設定した状態を表示する。
キースイッチ7は、設定した内容を読み出す確認キー10、カム番号を選択し、指定するカムNO.キー11、各カム番号のステップを選択し、指定するステップNO.キー12、ステップのオン角度/オフ角度(オン/オフ値)を選択し、指定するON/OFFキー13、カムNO.キー11〜ON/OFFキー13で指定した内容を設定(確定)するセットキー14を備える。
また、キースイッチ7は、角度値を増加/減少する角度キー15、セットキー14で設定した内容を消去する消去キー16、回転体(例えば、ターンテーブル等)の任意の角度位置を原点0度に設定する原点指定キー17を備える。
さらに、キースイッチ7は、エンコーダの分解能の設定を切り替えるエンコーダ分解能切替スイッチ18、エンコーダなどの回転方向の取込み方向を切り替える回転方向切替スイッチ19、設定モード(初期設定モードを含む)、試運転モードおよび運転モードを切り替えるモード切替スイッチ20、ティーチ/マニュアルを切り替える設定モード指定スイッチ21、進角の設定、初期設定モードへ入る時に使用する進角キー22を備える。
図8において、電子式カムスイッチ1は、筐体の上面に外部のエンコーダとエンコーダケーブルを介して接続するエンコーダ入力コネクタ23、筐体の下面に角度信号をパターンで負荷(機器)に出力する出力端子24を備える。なお、エンコーダ入力コネクタ23を筐体の下面に設け、外部に接続するエンコーダケーブルおよび出力ケーブルを同じ方向にまとめ、筐体の上面のデッドスペースをなくするように構成してもよい。
図9はこの発明に係るLCD表示器の一実施の形態ステップ数制限表示イメージ図である。(a)図にステップ数制限の初期状態、(b)図にカムの個別ステップ数制限の指定状態、(c)図にカムの個別ステップ数制限の設定状態を表わす。
(a)図において、初期設定モードは、図8に示すモード切替スイッチ20を設定モードに切り替え、進角キー22を操作(例えば、3回の操作)すると、ステップ数制限を表わす「F2」表示が初期画面に現れる。初期画面では、全カムが指定(CAM表示の下が2本の横バー「‐‐」)で表示)され、ステップ制限数が10ステップである「10」の初期値(デフォルト値)の表示状態にある。
(b)図において、カム1を3ステップに制限する場合、図7に示すカムNO.キー11のマイナスキー(「−」)を操作してLCD表示器6の「CAM」の下の表示「‐‐」を「1」に指定するとともに、ステップNO.キー12のマイナスキー(「−」)を操作してLCD表示器6のステップ数表示(「10」)を「3」に指定する。
続いて、(c)図において、(b)図の表示状態のまま、図7に示すセットキー14を操作すると、カム1のステップ制限数を3ステップに設定(確定)することができる。
以上説明したように、この発明に係る電子式カムスイッチ1は、カムに設定する回転角に対応したオン/オフの1パターンを1ステップとするステップ数を制限するステップ数制限手段3を備えたので、カムの初期設定されたステップ(カム山に相当)または既存設定のステップを修正する時には、修正ステップを設定する前に修正対象となるステップを必然的に消去しなければならないため、修正対象のステップを消し忘れて修正ステップを設定することを未然に防止することができ、修正ステップを正確に設定し、利便性の向上を図ることができる。
本発明に係る電子式カムスイッチは、カムに設定できるステップ(カム山に相当)数を制限し、設定済みのステップを消去しなければ修正ステップを設定できなくし、ステップの誤設定または誤追加を未然に防止でき、あらゆる電子式カムスイッチに適用することができる。
この発明に係る電子式カムスイッチの一実施の形態要部ブロック構成図 この発明に係る記憶手段の一実施の形態記憶領域イメージ図 この発明に係るステップのオン/オフ値の一実施の形態修正遷移図 この発明に係るカム毎のステップ制限動作フロー図 この発明に係る全てのカムを一括したステップ制限動作フロー図 この発明に係るステップ数修正の動作フロー図 この発明に係る電子式カムスイッチの一実施の形態正面図 この発明に係る電子式カムスイッチの一実施の形態斜視図 この発明に係るLCD表示器の一実施の形態ステップ数制限表示イメージ図 従来の電子式カムスイッチのステップ設定状態図
符号の説明
1 電子式カムスイッチ
2 エンコーダ入力回路
3 ステップ数制限手段
4 出力回路
5 LCDドライバ
6 LCD表示器
7 キースイッチ
8 制御手段
9 記憶手段
9a 記憶領域
10 確認キー
11 カムNO.キー
12 ステップNO.キー
13 ON/OFFキー
14 セットキー
15 角度キー
16 消去キー
17 原点指定キー
18 エンコーダ分解能切替スイッチ
19 回転方向切替スイッチ
20 モード切替スイッチ
21 設定モード指定スイッチ
22 進角キー
23 エンコーダ入力コネクタ
24 出力端子

Claims (4)

  1. 1カム(出力)あたり、複数のオン/オフ設定できる電子式カムスイッチにおいて、
    カムに設定する回転角に対応したオン/オフの1パターンを1ステップとするステップ数を制限するステップ数制限手段を備えたことを特徴とする電子式カムスイッチ。
  2. 前記ステップ数制限手段は、オン/オフの設定プログラムを格納するプログラム記憶領域、ステップ数制限情報を記憶するステップ数記憶領域、を有する記憶手段と、前記プログラム記憶領域に対してステップ数の制限を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段によるステップ数制限情報を前記ステップ数記憶領域へ格納することを特徴とする請求項1記載の電子式カムスイッチ。
  3. ステップ数の制限は、前記カム毎に設定することを特徴とする請求項1記載の電子式カムスイッチ。
  4. ステップ数の制限は、全ての前記カムに一括して設定することを特徴とする請求項1記載の電子式カムスイッチ。
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