JPH038490B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械の制御等に用いられるサイクルタ
イマー装置に関するものである。

従来機械のシーケンス制御等で制御のタイミン
グを得る手段として例えば特開昭55−28135号公
報に示されるようなサイクルタイマー装置があ
る。これは外部からの角度情報を検出する部分に
ロータリエンコーダを用いてこれより入力された
タイミング情報とメモリーに記憶されたタイミン
グ情報を比較し、一致すると信号を出力する構成
になつており、従来の調整のわずらわしさや設定
精度再現性が改善され、さらに調整時間が短縮で
きるという利点を有していた。しかしながら １ ロータリエンコーダの任意の角度を基準原点
に設定する機能を有していなかつたため機械の
原点とサイクルタイマーの原点を一致させるに
は機械の角度情報を出力するシヤフトとロータ
リエンコーダとの結合点で合せなければなら
ず、これは機械内部の狭い所での調整であるた
め必ずしも容易ではなく、又ある誤差の範囲内
で一致させることは物理的に困難であつた。

２ サイクルタイマーの各出力端子は１サイクル
内に２回以上のセツトとリセツトを出力できな
かつたため、例えば内部に２：１の歯車を使用
している機械では歯車の両シヤフトに同期した
タイミングを必要とすることがあるが、一方へ
は１サイクルに２回セツトするタイミングが必
要であり、この場合、一つのタイミングを得る
のに２つの出力端子を必要とし、さらに外部に
これらのOR回路を付加しなければならない、 といつた欠点を有していた。

本発明は上記従来の欠点を解消するもので、以
下に本発明の一実施例を図に基づいて説明する。
第１図は機械制御に於ける本発明の一実施例であ
り、１は機械制御に必要なタイミングを得るため
のシヤフトで、一般にこのシヤフト１は機械動作
と連動している。このシヤフト１には、シヤフト
１の回転角を電気的信号に変換して８ビツトのグ
レーコード信号を出力するアブソリユート式ロー
タリーエンコーダ２が接続されている。このグレ
ーコード信号はサイクルタイマー装置のコントロ
ール部３に入力されている。コントロール部３は
予めプログラムされた出力信号のオン・オフ状態
を示すタイミング情報と、ロータリエンコーダ２
からの信号を基にシヤフト１の回転に応じて制御
装置４の制御に必要なタイミングを制御装置４に
出力するものである。

サイクルタイマー装置コントロール部３の詳細
な構成を第２図に示す。この図において、５はロ
ータリエンコーダ２から出力されたグレーコード
信号をデータ処理しやすい純２進コードに変換す
るコード変換回路である。６はリードオンリーメ
モリ（以下ROMと略す）でサイクルタイマー装
置を制御するプログラムを命令コードで記憶しか
つコード変換回路５により出力された角度を角度
表示に必要なコードに変換するためのテーブルを
第３図のように記憶している。

第３図においてデータｉは電気的角度情報であ
る。本実施例ではｉは０からFF（Ｈ）（Ｈは16進
数字であることを示す。）の値をとり、ｉ＝０は
機械の原点すなわち0゜に対応する電気的角度情報
である。x_i，y_i，z_iは角度表示用のデータであり、
それぞれ角度の100の位、10の位、１の位の10進
数を２進化10進表現（以下、BCD表現と略す。）
したものである。

角度表示に必要なコードは演算によつて得ても
よいが、ここでは応答性を早めるために上記テー
ブルを使用している。

７はランダムアクセスメモリ（以下RAMと略
す。）で、キースイツチ８でプログラムされた後
述の各チヤンネルのオン領域とオフ領域、オン領
域の始点と終点、機械原点とロータリエンコーダ
の原点との差である原点補正データを記憶してい
る。チヤンネルとはサイクルタイマー装置コント
ロール部から出力する信号の名称で、本実施例は
CH１からCH４０まで有している。各チヤンネ
ルは１サイクルで第４図のように変化する。ab
間でcd間がオン領域、それ以外の区間がオフ領
域、ａとｃが始点、ｂとｄが終点である。ここで
ａ＝ｂまたはｃ＝ｄとしてもよい。機械のシヤフ
ト１とエンコーダ２を結合する場合、機械的原点
とエンコーダの原点をある誤差の範囲内で一致さ
せることは物理的に必ずしも容易でない。従つて
本サイクルタイマー装置はエンコーダの原点と機
械の原点がずれた状態でエンコーダと機械が接続
されていても、その後電気的に原点のずれを補正
する方を採つている。すなわち機械が原点にある
とき、コード変換回路５から出力される電気的角
度情報をキースイツチ８の操作によりRAMに記
憶したものが上記原点補正データである。本サイ
クルタイマー装置はシヤフト１を通じて入力され
る電気的角度情報から原点補正データを減算する
ことによつて等価的に機械とサイクルタイマー装
置の原点を一致させるものである。１０はマイク
ロプロセツサの中央処理装置（以下CPUと略
す。）であり、これによつてサイクルタイマー装
置全体が制御される。１１はキースイツチ・デイ
スプレイ・インタフエース（例えば8279）であ
り、これを介してキースイツチ８からの入力およ
び表示器９での表示が行なわれる。１２は出力ラ
ツチであり、これを介して出力信号が出力増幅回
路１３に出力される。

サイクルタイマー装置の動作を第７図以降のフ
ローチヤートによつて説明する。

まず、原点補正値の入力動作を第７図に従つて
説明する。まずステツプ１６でキースイツチ８の
操作により原点補正値の入力動作に入り、機械を
手動で原点位置にセツトする。ステツプ１７では
キースイツチ８の操作によりエンコーダ２のコー
ド変換回路５から出力される角度情報Δiを入力
しステツプ１８でΔiを原点補正データとして
RAM７に記憶する。

次に、機械の現在の角度を表示する動作を第８
図に従つて説明する。

ステツプ１９でコード変換回路５から機械の角
度情報Ｒを入力し、ステツプ２０でこの情報Ｒか
ら原点補正データΔiを減算し、ステツプ２１で
その演算補正された角度情報ｉから第３図のテー
ブルを用いて角度情報ｉに相当する３桁の表示用
データx_i，y_i，z_iをサーチする。ステツプ２２で
このデータをキースイツチ・デイスプレイインタ
ーフエイス１１（例えば8279）に出力すれば、表
示器９がシヤフト１の現在の角度を表示する構成
になつている。

次に、チヤンネルに出力する動作を第９図のフ
ローチヤートと第５図、第６図のテーブルを使つ
て説明する。

第５図は縦軸に角度、横軸にチヤンネルナンバ
ーをとつたテーブルで、例えばCH１が第４図の
ようなタイミングで出力しようとすればテーブル
の１列目の０〜ａは０、ａ〜ｂは１、ｂ〜ｃは
０、ｃ〜ｄは１、ｄ〜FF（Ｈ）は０が記憶されて
いる。ステツプ２３と２４は第８図のステツプ１
９と２０の動作と同様に補正された角度情報を求
めている。ステツプ２５からステツプ２９までの
動作は補正された角度情報ｉにおけるCH１から
CH４０までの40個の出力すべきオン・オフ状態
を上記テーブル第５図から８ビツトづつT₁，T₂，
T₃，T₄，T₅の順に出力ラツチ１２のT′₁，T′₂，
T′₃，T′₄，T′₅に転送し、角度情報ｉにおける全
チヤンネルのオン・オフ状態を出力している。す
なわちブロツクT₁，T₂，T₃，T₄，T₅は出力ラツ
チT′₁，T′₂，T′₃，T′₄，T′₅と一対一に対応して
いる。機械軸の回転角度が変化しても以下同様の
動作を続けることによつて全ての回転角に対して
オン・オフ状態を出力できる。

次に、出力信号のオン領域を決定するデータの
入力方法を説明する。この方法にはキー入力によ
る方法とテイーチングによる方法の２通りがあ
る。

まず、キー入力による方法を第１０図に従つて
説明する。ステツプ３０でデータを設定しようと
するチヤンネルナンバーを指定し、ステツプ３１
で第４図におけるａ，ｂ，ｃ，ｄのどれかを指定
する。ここではａを指定したとすれば、ステツプ
３２ではａの角度を３桁の数字で入力する。ステ
ツプ３３でCPUはこの数字を角度表示するため
のデータx_j，y_j，z_jに変換し、ステツプ３４で第
３図のテーブルからこれに対応する角度情報ｊを
サーチする。ステツプ３５でRAM７に記憶され
ている第６図のテーブルに転送すると共に、ステ
ツプ３６でこのデータを基に第５図のタイミング
状態を書き替える。ｂ，ｃ，ｄのタイミングも同
様に書き替えることによつて１つのチヤンネルの
タイミングが完了する。以下チヤンネルナンバー
を順次変えることによつて全チヤンネルのタイミ
ングを設定することができる。

次に、テイーチングによるデータ入力方法を第
１１図に従つて説明する。第２図の構成から明ら
かなようにCPUにコード変換回路５から入力し
た機械の角度情報を上記第６図のテーブルへ直接
転送し、それを基に第５図のタイミング状態を書
き替える機能を持たせることができる。このよう
なタイミングの角度設定方式をテイーチングと定
義する。

ステツプ３７，３８は第１０図のステツプ３
０，３１と同様である。ステツプ３９でエンコー
ダ２より角度情報を入力し、これをステツプ４０
で原点補正する。ステツプ４１で指定されたチヤ
ンネルとａ，ｂ，ｃ，ｄのうちの指定されたもの
を使つて第６図のテーブルを補正後の角度情報ｉ
に書き換える。ステツプ４２で第５図のテーブル
を書き換える。

テイーチングを用いることによつて手動で制御
対象、すなわちシヤフト１を動かし、制御タイミ
ングの必要な場所に設定し、その時のシヤフトの
角度情報を上記の方法で記憶し、順次この動作を
繰返す事により現物合せでのタイミング設定が可
能である。又、上述の２通りの方法をミツクスし
て使用することも可能である。

以上が本発明の実施例の説明であるが、本実施
例においては、キースイツチを用いてタイミング
を設定する場合について説明したが、量産機械等
においてはキースイツチによらず一度制御タイミ
ングが決定するとタイミング情報をROMに記憶
することにより、あとは電気的な原点合せを行な
うだけでこの種のタイミング設定に要する時間を
きわめて短縮することが可能である。

なお本実施例の演算処理装置はCPUとしたが、
必ずしもその必要はなく、要はこのような演算処
理機能をもつた回路であればよい。

また１サイクル内における各チヤンネルのオ
ン・オフ回数を２回までとしたが第６図のテーブ
ルを増すことによつてオン・オフの回数を増加す
ることは自由である。

以上詳細に説明したように、本発明は従来のサ
イクルタイマー装置に比べて １ 制御対象、すなわちシヤフトの原点とエンコ
ーダの原点を合せる機械的調整が不要になり、
その時のズレによつて生じる角度誤差を無くす
ると共に、原点合せに要する時間を短縮するこ
とが可能である。

２ 制御対象の同一アクチユエータに対して１サ
イクルに２回以上セツトするタイミングが必要
な場合にも２チヤンネル以上のタイミング出力
を使用し、付加回路を追加するわずらわしさを
必要とせず、１チヤンネルで必要に応じたタイ
ミングが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のサイクルタイマー
装置の概略構成図、第２図は同コントロール部の
ブロツク図、第３図はROMに記憶されている角
度情報と角度表示データの変換テーブル図、第４
図は各チヤンネルのタイミングチヤート図、第５
図はRAMに記憶されているタイミング状態図、
第６図は第４図の角度情報ａ，ｂ，ｃ，ｄを記憶
するテーブル図、第７図〜第１１図は本実施例の
プログラムフローチヤート図である。 １……シヤフト、２……アブソリユート式ロー
タリーエンコーダ、３……サイクルタイマー装置
コントロール部、５……コード変換回路、６……
ROM、７……RAM、８……キースイツチ、９
……表示器、１０……CPU、１１……キースイ
ツチ・デイスプレイインターフエイス、１２……
出力ラツチ回路、１３……出力増巾回路、１４…
…プリンタインターフエイス、１５……プリン
タ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機械軸の角度を検出するための角度検出手段
   と、前記角度検出手段によつて得られた角度情報
   に対応する出力信号のオン・オフ状態を示すデー
   タを記憶し、かつ各出力信号に対するオン領域を
   １個または複数個もつことが可能である書き込み
   及び読みだし可能な記憶手段と、任意の機械軸の
   角度に対応して前記記憶手段に前記データを書き
   込むためのプログラム手段と、機械軸の原点位置
   において前記角度検出手段により得られた角度情
   報を原点補正データとして前記記憶手段に書き込
   みを行なう原点補正手段と、前記角度検出手段よ
   り得られた角度情報に応じて前記記憶手段から前
   記データを読み出すことにより出力信号をオン・
   オフする出力手段からなり、前記角度検出手段よ
   り得られた機械軸の角度に対応する各出力信号が
   前記記憶手段から並列的に読み出されるよう構成
   されたサイクルタイマー装置。 ２ プログラム手段は、角度検出手段によつて得
   られた角度情報に対応する複数個の出力信号のう
   ち１つを選択する手段と、機械軸の角度に対応す
   るオン・オフデータを前記選択された出力信号に
   対応して記憶手段に書き込むデータ設定手段とを
   備えてなる特許請求の範囲第１項記載のサイクル
   タイマー装置。 ３ 出力手段は、原点補正手段と前記角度検出手
   段とを用いて機械軸の角度に対応した角度情報を
   得、これによつて機械軸の角度に対応したオン・
   オフデータを記憶手段から読み出す手段と、前記
   オン・オフデータを出力するための出力装置から
   なる特許請求の範囲第１項記載のサイクルタイマ
   ー装置。