JPH07302103A - モーションコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】被加工部材の送り出しに同期して被加工部材を
所定寸法に切断する定寸切りシステムにおいて、電子カ
ム機能による運転パターンを自動生成する。 【構成】定寸切りシステムにおいて、マスタ位置信号を
入力することによりスレーブ位置信号を出力する電子カ
ム機能によって被加工部材の送り出しに同期させるため
の加減速動作と切断のためのカット加工動作とを含む加
工具の動作サイクルを制御する電子カム処理部を備え、
加工具の移動範囲に対する加減速動作範囲の比率および
加工具の移動範囲に対するカット加工動作範囲の比率を
入力することにより、電子カム機能における運転パター
ンを自動計算する手段を設けたことを特徴とするモーシ
ョンコントローラ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、長尺の被加工部材を
所定寸法に切断する加工機械等を制御するモーションコ
ントローラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、長尺の被加工部材を所定寸法に
切断する従来の定寸切りシステムを示す概要図であり、
１０１は所定寸法に切断される被加工部材であるワー
ク、１０２は加工具としてのカッタ、１０３はコンベ
ア、１０４はコンベア１０３の駆動部に取り付けた同期
エンコーダ、１０５は高速カウンタ、１０６はコントロ
ーラ、１０７ａはカッタ１０２の上下方向の位置制御を
行うサーボアンプ１軸目、１０７ｂはカッタ１０２の水
平方向の位置制御を行うサーボアンプ２軸目、１０８ａ
はカッタ１０２を上下方向に駆動するサーボモータ１軸
目、１０８ｂはカッタ１０２を水平方向に駆動するサー
ボモータ２軸目である。

【０００３】図１０は、従来のコントローラ内部の処理
ステップを示すブロック図であり、１１１はシーケンス
制御部、１１２はモーション制御部、１１３はシーケン
ス制御部１１１とモーション制御部１１２との信号やデ
ータの入出力を行うメモリである。

【０００４】図１１は、従来の定寸切りのプログラム例
であり、図１１ａはシーケンス制御部１１１で処理され
るプログラム例、図１１ｂはモーション制御部１１２で
処理されるプログラム例である。

【０００５】図１２は、従来の定寸切りシステムにおけ
る速度パターンを示す線図であり、このシステムの起動
は高速カウンタ１０５からコントローラ１０６に出力さ
れる起動信号１０９により行われる。Ｔ１１は起動信号
１０９が入力後コンベア１０３と同一速度までに加速す
る時間であり、Ｔ１２はコンベア１０３と同一速度で移
動する時間であり、この時間Ｔ１２の間においてカット
動作を行う。Ｔ１３は減速する時間であり、Ｔ１４・Ｔ
１５・Ｔ１６は反対方向に移動する加速・等速・減速の
時間であり、Ｔ１７は次の起動信号が入力されるまで待
機している時間である。

【０００６】図１３は、従来のコントローラにおいてＭ
コード処理をする場合のプログラム例を示すものであ
り、図１３ａはシーケンス制御部１１１で処理されるプ
ログラム、図１３ｂはモーション制御部１１２で処理さ
れるプログラムである。

【０００７】次に動作について説明する。図９におい
て、コンベア１０３によりワーク１０１がその長手方向
に左方から右方へ向かって送られる。ワーク１０１の送
りに伴い、コンベア１０３の駆動部に取り付けた同期エ
ンコーダ１０４からパルス出力が発生する。このパルス
を高速カウンタ１０５によってカウント動作を行い、指
定されたパルス毎にコントローラ１０６に対した起動信
号１０９を出力する。

【０００８】図９および１０において、コントローラ１
０６のシーケンス制御部１１１は、図１１ａにプログラ
ム例を示すそのプログラム機能によって起動信号１０９
を検知して、メモリ１１３を介してモーション制御部１
１２に図１１ｂに例示するプログラムの起動を指令す
る。モーション制御部１１２では、そのプログラム機能
により直線補間プログラムＧ１を実行してサーボアンプ
１軸目１０７ａに指令位置信号を出力する。サーボアン
プ１軸目１０７ａは、指令位置信号にしたがってサーボ
モータ１０８ａの位置制御を行う。なお、モーション制
御部１１２では、直線補間プログラムＧ１による指令速
度がコンベア１０３の速度と同一になる状態でプログラ
ムＭ１０を実行するようにプログラムを作成する必要が
ある。プログラムＭ１０により定寸切り用のカッタ１０
２を下降させ、ワーク１０１をカットして、さらにカッ
タ１０２を上昇させる。カット後にカッタ１０２をスタ
ート点に復帰させ、次に高速カウンタ１０５が起動信号
１０９を出力するまで停止している。従来の定寸切りシ
ステムは、以上の動作を繰り返し実行する。

【０００９】次に、従来のコントローラでのＭコード処
理の動作について説明する。図１３ｂのモーションプロ
グラムを実行するとＸ１００の座標位置に移動後、Ｍコ
ード（Ｍ１０）を実行する。これにより、モーション制
御部１１２はメモリ１１３のファイルレジスタＲ２０に
Ｍコードデータを出力してＭコード出力中はＸ１Ｂ０が
ＯＮにする。図１３ａのシーケンスプログラムではＭコ
ード出力中Ｘ１Ｂ０がＯＮになっているときファイルレ
ジスタＲ２０に格納されているデータの値をチェックし
て外部信号Ｙ０へ出力する。外部の機器によって所定の
処理完了を確認後（Ｘ１０がＯＮ）、シーケンス制御部
１１１からモーション制御部１１２へＭ機能完了信号
（Ｙ１Ａ６）を出力する。これにより、モーション制御
部１１２はＭ１０を完了して、次のプログラムを実行す
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の定寸切りシステ
ムでは以上のように構成されているので高速カウンタを
外部に設ける必要があり、高速カウンタからシーケンス
制御部を介してモーション制御部のプログラムを起動す
るまでの応答遅れがあり、さらに、速度パターンを計算
する必要がある。また、非常停止ならびに電源断等によ
り各同期軸の間に位相ずれが発生した場合スタート点に
復帰してから再スタートする必要がある。ＮＣ言語で作
成したプログラムの停止、起動をＭコードで行うとＮＣ
言語だけではなくシーケンスプログラムも変更する必要
があり、取扱上不便である。

【００１１】第１の発明は、加工具の移動パターンを決
定するためのプログラムの作成変更を容易かつ迅速な動
作処理で的確に行うことを目的とする。

【００１２】第２の発明は、加工具の移動パターンを決
定するためのプログラムの作成変更をモーション制御部
への入力により容易かつ迅速な動作処理で的確に行うこ
とを目的とする。

【００１３】第３の発明は、電子カム機能の運転パター
ンを決定するためのプログラムの作成変更を容易かつ迅
速な動作処理で的確に行うことを目的とする。

【００１４】第４の発明は、加工具の移動範囲に対する
加減速動作範囲の比率および移動範囲に対する加工動作
範囲の比率を入力することにより加工具の移動パターン
を決定するためのプログラムの作成変更を容易かつ迅速
な動作処理で的確に行うことを目的とする。

【００１５】第５の発明は、加工具の移動範囲に対する
加減速動作範囲の比率および移動範囲に対する戻り動作
範囲の比率を入力することにより加工具の移動パターン
を決定するためのプログラムの作成変更を容易かつ迅速
な動作処理で的確に行うことを目的とする。

【００１６】第６の発明は、加工具の移動範囲に対する
加減速動作範囲の比率および戻り動作送り倍率を入力す
ることにより加工具の移動パターンを決定するためのプ
ログラムの作成変更を容易かつ迅速な動作処理で的確に
行うことを目的とする。

【００１７】第７の発明は、加工具の移動範囲に対する
加工動作範囲の比率および戻り動作送り倍率を入力する
ことにより加工具の移動パターンを決定するためのプロ
グラムの作成変更を容易かつ迅速な動作処理で的確に行
うことを目的とする。

【００１８】第８の発明は、電子カム機能による同期運
転中にマスタ位置信号とこれに同期するスレーブ位置信
号との間に位相ずれが発生した場合、電子カム機能によ
る再運転を容易かつ迅速な動作処理で的確に行うことを
目的とする。

【００１９】第９の発明は、電子カム機能による同期運
転中にマスタ位置信号とこれに同期するスレーブ位置信
号との間に位相ずれが発生した場合、スレーブ位置信号
の現在値に対応した仮想マスタ位置を実マスタ位置まで
移動することによりスレーブ位置を実マスタ位置と同期
する位置まで移動し、電子カム機能による再運転を容易
かつ迅速な動作処理で的確に行うことを目的とする。

【００２０】第１０の発明は、電子カム機能による同期
運転中にマスタ位置信号とこれに同期するスレーブ位置
信号との間に位相ずれが発生した場合、スレーブ位置の
現在値に対応した仮想マスタ位置に実マスタ位置を移動
させ仮想マスタ位置と一致したらスレーブ位置の制御動
作を再開するようにして、電子カム機能による再運転を
容易かつ迅速な動作処理で的確に行うことを目的とす
る。

【００２１】第１１の発明は、マスタ位置信号と同期す
るスレーブ位置信号によって制御動作を行う電子カム機
能による同期運転中にスレーブ位置が所定のストローク
をオーバーした場合、最寄りのストロークの端まで移動
し、電子カム機能による再運転を容易かつ迅速な動作処
理で的確に行うことを目的とする。

【００２２】第１２の発明は、ＮＣ言語で作成したプロ
グラム情報に応じ加工具を被加工部材の移動に追従移動
させ加工動作を行なうものにおいて、前記プログラム情
報において指定した信号の状態が条件を満たすまで停止
し、的確な動作を行わせることを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係わるモー
ションコントローラは、加工具の移動範囲に対する加減
速動作範囲の比率を入力することにより前記加工具の移
動パターンを決定する手段を備えたものである。

【００２４】第２の発明に係わるモーションコントロー
ラは、シーケンス制御部の出力に応じて作動するモーシ
ョン制御部に加工具の移動範囲に対する加減速動作範囲
の比率を入力することにより前記加工具の移動パターン
を決定する手段を備えたものである。

【００２５】第３の発明に係わるモーションコントロー
ラは、加工具の移動範囲に対する加減速動作範囲の比率
を入力することにより電子カム機能における運転パター
ンを自動計算する手段を備えたものである。

【００２６】第４の発明に係わるモーションコントロー
ラは、加工具の移動範囲に対する加減速動作範囲の比率
および移動範囲に対する加工動作範囲の比率を入力する
ことにより前記加工具の移動パターンを決定する手段を
備えたものである。

【００２７】第５の発明に係わるモーションコントロー
ラは、移動範囲に対する加減速動作範囲の比率および移
動範囲に対する戻り動作範囲の比率を入力することによ
り前記加工具の移動パターンを決定する手段を備えたも
のである。

【００２８】第６の発明に係わるモーションコントロー
ラは、加工具の移動範囲に対する加減速動作範囲の比率
および戻り動作送り倍率を入力することにより前記加工
具の移動パターンを決定する手段を備えたものである。

【００２９】第７の発明に係わるモーションコントロー
ラは、加工具の移動範囲に対する加工動作範囲の比率お
よび戻り動作送り倍率を入力することにより前記加工具
の移動パターンを決定する手段を備えたものである。

【００３０】第８の発明に係わるモーションコントロー
ラは、電子カム機能による同期運転中にマスタ位置信号
とこれに同期するスレーブ位置信号との間に位相ずれが
発生した場合、実マスタ位置信号に対応したスレーブ位
置信号の同期位置と現在位置との誤差信号を計算する手
段、スレーブ位置を前記同期位置まで移動する手段を備
えたものである。

【００３１】第９の発明に係わるモーションコントロー
ラは、電子カム機能による同期運転中にマスタ位置信号
とこれに同期するスレーブ位置信号との間に位相ずれが
発生した場合、スレーブ位置信号の現在値に対応した仮
想マスタ位置信号を計算する手段、仮想マスタ位置を実
マスタ位置まで移動することによりスレーブ位置を実マ
スタ位置と同期する位置まで移動する手段を備えたもの
である。

【００３２】第１０の発明に係わるモーションコントロ
ーラは、マスタ位置信号と同期するスレーブ位置信号に
よって制御動作を行う電子カム機能による同期運転中に
マスタ位置信号とこれに同期するスレーブ位置信号との
間に位相ずれが発生した場合、スレーブ位置の現在値に
対応した仮想マスタ位置信号を計算する手段、実マスタ
位置を移動させ仮想マスタ位置と一致したらスレーブ位
置の制御動作を再開する手段を備えたものである。

【００３３】第１１の発明に係わるモーションコントロ
ーラは、マスタ位置信号と同期するスレーブ位置信号に
よって制御動作を行う電子カム機能による同期運転中に
スレーブ位置が所定のストロークをオーバーした場合、
最寄りのストロークの端まで移動する手段と、ストロー
ク端に対応した仮想マスタ位置を求める手段とを備えた
ものである。

【００３４】第１２の発明に係わるモーションコントロ
ーラは、ＮＣ言語で作成したプログラム情報に応じ加工
具を被加工部材の移動に追従移動させ加工動作を行なう
ものにおいて、前記プログラム情報において指定した信
号の状態が条件を満たすまで動作を停止させる手段を備
えたものである。

【００３５】

【作用】第１から第７の発明におけるモーションコント
ローラでは、無次元化された各種パラメータを入力する
ことにより無次元化された電子カム機能における運転パ
ターンを自動生成することができる。

【００３６】この運転パターンに定寸切りする長さを乗
じることにより機械の位置データを作成することができ
る。

【００３７】また、スレーブ軸の必要なストロークも自
動計算される。

【００３８】第８から第１１の発明におけるモーション
コントローラでは、非常停止や電源断により発生する各
同期軸の位相ずれを補正するために各スレーブ軸の仮想
マスタ位置をカムテーブルから計算して、仮想マスタ軸
と実マスタ軸の位相を合わせるようにしている。

【００３９】第１２の発明におけるＮＣ言語では、プロ
グラムで指定したデバイスがＯＮまたはＯＦＦするまで
待つ命令を追加している。

【００４０】

【実施例】図１は長尺の被加工部材を所定寸法に切断す
る定寸切りシステムを示す概要図であり、１０１は所定
寸法に切断される被加工部材であるワーク、１０２は加
工具としてのカッタ、１０３はコンベア、１０４はコン
ベア１０３の駆動部に取り付けた同期エンコーダ、１０
５は高速カウンタ、１０６はコントローラ、１０７ａは
カッタ１０２の上下方向の位置制御を行うサーボアンプ
１軸目、１０７ｂはカッタ１０２の水平方向の位置制御
を行うサーボアンプ２軸目、１０８ａはカッタ１０２を
上下方向に駆動するサーボモータ１軸目、１０８ｂはカ
ッタ１０２を水平方向に駆動するサーボモータ２軸目で
ある。１はコンベア１０３の駆動回転軸に取り付けた同
期エンコーダ１０４から発生するパルス出力である。

【００４１】図２はコントローラ内部の処理ステップを
示すブロック図であり、１１１はシーケンス制御部、１
１２はモーション制御部、１１３はシーケンス制御部１
１１とモーション制御部１１２との信号やデータの入出
力を行うメモリである。２は同期エンコーダ１０４から
発生するパルス１をカウントアップするエンコーダカウ
ンタである。

【００４２】図１および図２において、コントローラ１
０６のシーケンス制御部１１１は、そのプログラム機能
によってモーション制御部１１２にプログラム処理を指
令する。モーション制御部１１２はプログラム情報に応
じ加工具としてのカッタ１０２を被加工部材であるワー
ク１０１に同期して追従移動させ加工動作を行わせるた
めの指令信号を発生する。これらのプログラムは図１１
に示す従来システムのプログラム例と同様である。シー
ケンス制御部１１１のプログラム例は図１１ａに示すプ
ログラム例と同様であり、モーション制御部１１２のプ
ログラム例は図１１ｂに示すプログラム例と同様であ
る。但し、従来システムでは、同期エンコーダ１０４か
らのパルス出力がシーケンス制御部１１１に入力される
のに対し、この発明では、エンコーダカウンタ２を介し
てモーション制御部１１２に入力される。

【００４３】図３はモーション制御部１１２で処理する
電子カムシステムのブロック図であり、３１は実マスタ
位置出力部、３２は実マスタ位置出力部３１の移動量出
力、３３ａ・３３ｂは各スレーブ軸に対応した仮想マス
タ位置、３４ａ・３４ｂは仮想マスタ位置３３ａ・３３
ｂに正転・逆転の移動量を出力して実マスタ位置３１と
の位相を調整する仮想マスタ指令部、３５ａ・３５ｂは
仮想マスタ位置３３ａ・３３ｂに同期したスレーブ軸の
位置を生成する電子カム処理部、３６ａ・３６ｂはサー
ボアンプ１０７ａ・１０７ｂへ出力するスレーブ位置信
号部、３７ａ・３７ｂはスレーブ位置信号部３６ａ・３
６ｂに対して正転・逆転の移動量を出力してマスタ軸の
位置に対応した同期位置へ移動するためのスレーブ指令
部である。

【００４４】図４ａにおいて、横軸は無次元化されたマ
スタ位置、すなわち加工具１０２を被加工部材１０１に
追従移動させ加工動作を行う動作サイクルを繰り返す場
合のマスタ位置を寸法単位を持たない無名数の値で示す
ものであり、１サイクルの最大値は１．０である。縦軸
は無次元化されたスレーブ移動量を示すものであって、
Ｆ１はコンベアと同一方向に移動してワークをカットす
るときのカット加工動作送り倍率でありマスタ軸の移動
に対する倍率は、１．０の定数である。Ｆ２はスタート
点へ復帰するときの戻り動作送り倍率でありマスタ軸に
対する倍率は、他の設定値により決定される。Ｔ１はカ
ット加工動作比率、すなわち前記動作サイクルにおける
マスタ位置の全移動範囲に対する加工動作範囲の比率を
示すものであり、Ｔ２は加減速動作比率、すなわち前記
動作サイクルにおけるマスタ位置の全移動範囲に対する
加減速動作範囲の比率を示すものであり、Ｔ３は戻り動
作比率、すなわち前記動作サイクルにおけるマスタ位置
の全移動範囲に対する加減速動作範囲の比率を示すもの
である。ここでは、加工動作比率・加減速動作比率・戻
り動作比率をマスタ位置の移動範囲によって示した。こ
れはスレーブ位置、すなわち加工具１０２の位置の移動
範囲と所定の関係で対応するものである。

【００４５】図４ｂにおいて、横軸は、図４ａと同様に
無次元化されたマスタ位置を示すものであり、縦軸は、
無次元化されたスレーブ位置を示すものである。

【００４６】図５ａ・図５ｂは、図３の応用例を表した
図であり、任意のパラメータを設定したときの例であ
る。図５ｃは、図５ａ・図５ｂに対応したカムテーブル
のデータ例である。

【００４７】図６ａは、運転中に非常停止や電源断等に
より各同期軸の位相ずれが発生した例であり、Ｐ１は非
常停止または電源断が発生した実マスタ軸の位置、Ｐ２
は実マスタ軸が停止した位置、Ｐ３はスレーブ軸に対応
した仮想マスタ位置、Ｐｓ０はスレーブ軸が停止した位
置、Ｐｓ１は実マスタ軸に対応したスレーブ軸の位置を
示すものである。

【００４８】図６ｂは、運転中に非常停止や電源断によ
りスレーブ軸が通常のストロークをオーバした場合の例
であり、Ｐ１は非常停止または電源断が発生した実マス
タ軸の位置、Ｐ２は実マスタ軸が停止した位置、Ｐ３は
ストローク端に対応した仮想マスタ位置、Ｐｓ０はスレ
ーブ軸がオーバランして停止した位置、Ｐｓ１実マスタ
軸の位置Ｐ２に対応したスレーブ軸の位置、Ｐｓ２は最
寄りのスレーブ軸のストローク端を示すものである。

【００４９】図７ａはＷＡＩＴ命令のプログラム例、図
７ｂはＷＡＩＴＯＮ命令の処理概要、図７ｃはＷＡＩＴ
ＯＯＦ命令の処理概要を表している。

【００５０】次に動作について説明する。図１におい
て、従来例と同様に、コンベア１０３により長尺の被加
工材であるワーク１０１が送られる。ワーク１０１の送
りにともない、コンベア１０３の駆動回転軸に取り付け
られた同期エンコーダ１０４からパルス出力が発生す
る。このパルスをコントローラ１０６内のエンコーダカ
ウンタ２によりカウントし、このカウンタ２の値から実
マスタ軸の位置信号を生成して、このマスタ軸の位置に
同期してカム制御を行う。

【００５１】定寸切り用の電子カムでは、図４の横軸に
示すようにマスタ軸の１サイクルを無次元化して１．０
としており、これは定寸切りするワーク１０１の長さに
等しい。図４において斜線で示した面積についても定寸
切りするワークの長さに相当する。正方向（または負方
向）の面積は、スレーブ軸のストロークに相当してお
り、定寸切りシステムでは、正方向の面積と負方向の面
積が等しいことが条件になる。したがって、図４から次
の関係式を導くことができる。

【００５２】コンベア１０３と同一方向の移動距離Ｌ１
は、次のようになる。 Ｌ１＝Ｆ１×［Ｔ１＋Ｔ２×Ｆ１／（Ｆ１＋Ｆ２）］……………（式１） コンベアと逆方向の移動距離Ｌ２は、次のようになる。 Ｌ２＝Ｆ２×［Ｔ３＋Ｔ２×Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）］……………（式２） 定寸切りシステムでは、Ｌ１＝Ｌ２から次の関係式にな
る。 Ｆ１×［Ｔ１＋Ｔ２×Ｆ１／（Ｆ１＋Ｆ２）］＝Ｆ２×［Ｔ３＋Ｔ２×Ｆ２／ （Ｆ１＋Ｆ２）］ Ｔ３＝１−Ｔ１−２×Ｔ２……………………………………………（式３）

【００５３】戻り動作送り倍率Ｆ２は、（式３）から加
減速動作比率Ｔ２とカット動作比率Ｔ１とをパラメータ
で与えれば、次の計算式から求められる。 Ｆ２＝Ｆ１×［（Ｔ１＋Ｔ２）／（１−Ｔ１−Ｔ２）］…………（式４） ここで、カット動作比率Ｔ１、加減速動作比率Ｔ２に任
意の値を設定すると戻り動作送り倍率Ｆ２、スレーブ軸
ストロークＬ１は次のようになる。 Ｔ１＝０．３、Ｔ２＝０．２、Ｆ１＝１．０とすると Ｆ２＝１．０、Ｌ１＝０．４（図５参照） Ｔ１＝０．５、Ｔ２＝０．２、Ｆ１＝１．０とすると Ｆ２＝１．５、Ｌ１＝０．５８ Ｔ１＝０．１、Ｔ２＝０．１、Ｆ１＝１．０とすると Ｆ２＝２．５、Ｌ１＝０．１８

【００５４】カット動作比率Ｔ１は、（式３）から加減
速動作比率Ｔ２と戻り動作送り倍率Ｆ２とをパラメータ
で与えれば、次の計算式から求められる。 Ｔ１＝［Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）］−Ｔ２……………………………（式５） ここで、加減速動作比率Ｔ２、戻り動作送り倍率Ｆ２に
任意の値を設定するとカット動作比率Ｔ１、スレーブ軸
ストロークＬ１は次のようになる。 Ｔ２＝０．２、Ｆ１＝１．０、Ｆ２＝１．０とすると Ｔ１＝０．３、Ｌ１＝０．４（図５参照） Ｔ２＝０．２、Ｆ１＝１．０、Ｆ２＝１．５とすると Ｔ１＝０．５、Ｌ１＝０．５８ Ｔ２＝０．１、Ｆ１＝１．０、Ｆ２＝０．２５とすると Ｔ１＝０．１、Ｌ１＝０．１８

【００５５】第７の発明においては、（式３）からカッ
ト動作比率Ｔ１と戻り動作送り倍率Ｆ２とをパラメータ
で与えれば、加減速動作比率Ｔ２は、次の計算式から求
められる。

【００５６】 Ｔ２＝［Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）］−Ｔ１……………………………（式６） ここで、カット動作比率Ｔ１、戻り動作送り倍率Ｆ２に
任意の値を設定すると加減速動作比率Ｔ２、スレーブ軸
ストロークＬ１は次のようになる。 Ｔ１＝０．３、Ｆ１＝１．０、Ｆ２＝１．０とすると Ｔ２＝０．２、Ｌ１＝０．４（図５参照） Ｔ１＝０．５、Ｆ１＝１．０、Ｆ２＝１．５とすると Ｔ２＝０．２、Ｌ１＝０．５８ Ｔ１＝０．１、Ｆ１＝１．０、Ｆ２＝０．２５とすると Ｔ２＝０．１、Ｌ１＝０．１８

【００５７】以上のような計算により図５および図６に
示すような定寸切りの運転パターンつまり電子カムのデ
ータテーブルが作成される。同期エンコーダ１０４から
入力されたマスタ軸の位置に対応したスレーブ軸の無次
元化した位置を前記データテーブルから計算する。さら
に、定寸切りの長さを掛けるとスレーブ軸の位置を計算
することができる。このようにして電子カム機能におけ
る運転パターンを自動計算することができ、定寸切りシ
ステムの運転パターンに関するプログラムが自動生成さ
れる。

【００５８】次に電子カムによって同期運転中に非常停
止や電源断になり、各同期軸の位相ずれが発生した場合
に位相合わせを行い、再度同期運転を行う方式について
説明する。

【００５９】図７ａの位相ずれが発生した例では、実マ
スタ軸がＰ１の位置で非常停止や電源断が発生すると実
マスタ軸は惰走してＰ２の位置で停止、スレーブ軸は惰
走してＰｓ０の位置で停止している。

【００６０】第８の発明の実施例は、実マスタ軸の位置
Ｐ２に対応したスレーブ軸の位置Ｐｓ０を図６ｃのよう
な電子カムテーブルから計算して、スレーブ軸の誤差＝
Ｐｓ０−Ｐｓ０を計算する。さらに、この誤差の量だけ
スレーブ指令部３７から移動量を出力してスレーブ位置
３６を更新させ実マスタ位置Ｐ２に対応した位置にスレ
ーブ軸を位置決めする。これにより、再度同期運転を行
うことができる。

【００６１】第９の発明の実施例は、スレーブ軸の停止
位置Ｐｓ０に対応した仮想マスタ軸の位置を図６のよう
な電子カムテーブルから計算して、実マスタ軸の停止位
置Ｐ２と仮想マスタ軸の停止位置Ｐ３の誤差＝Ｐ２−Ｐ
３を計算する。さらに、この誤差の量だけ図３の仮想マ
スタ指令部３４により正転または逆転の移動量を出力し
て仮想マスタ位置３３を更新させ実マスタ位置３１の位
置に合わせる。仮想マスタ位置３３の更新により電子カ
ム指令部３５を通してスレーブ位置３６を更新してスレ
ーブ軸が実マスタ位置Ｐ２に対応した位置に移動する。
スレーブ軸と実マスタ軸との位相合わせが完了後、再度
同期運転を行う。

【００６２】第１０の発明の実施例は、スレーブ軸の停
止位置Ｐｓ０に対応した仮想マスタ軸の位置を図６のよ
うな電子カムテーブルから計算して、実マスタ軸の停止
位置Ｐ２と仮想マスタ軸の停止位置Ｐ３の誤差＝Ｐ２−
Ｐ３を計算する。さらに、この誤差の量だけ図３の実マ
スタ位置３１を移動させ仮想マスタ位置３３と一致した
軸から再度同期運転を行う。

【００６３】図７ｂのストロークをオーバした例に示す
ように実マスタ軸がＰ１の位置で非常停止や電源断が発
生すると実マスタ軸は惰走してＰ２の位置で停止、スレ
ーブ軸は惰走してＰｓ０の位置で停止している。

【００６４】第１１の発明の実施例は、最寄りのストロ
ーク端Ｐｓ２と仮想マスタ軸の位置Ｐ３を図５ｃのよう
な電子カムテーブルから計算して、ストローク端までの
誤差＝Ｐｓ２−Ｐｓ０を計算する。この誤差の量だけス
レーブ指令部３７によりスレーブ位置３６を更新してス
レーブ軸を移動させる。その後、仮想マスタ軸の位置Ｐ
３と実マスタ軸の位置Ｐ２の誤差を計算する。実マスタ
軸と仮想マスタ軸の位相合わせは、前記第９の発明およ
び第１０の発明の実施例と同じである。

【００６５】第１２の発明の実施例は、モーション制御
部１１２のプログラム（ＮＣ言語）のみで外部の信号の
ＯＮ／ＯＦＦを確認して次ブロックを実行する命令と処
理概要である。ＮＣ言語の中にＷＡＩＴＯＮ［信号名
称］をプログラミングすると図７ｂのＷＡＩＴＯＮ処理
に示すように［信号名称］で指定したデバイスがＯＮに
なったらＷＡＩＴＯＮ命令を完了して次ブロックを実行
する。同様に、ＮＣ言語の中にＷＡＩＴＯＦＦ［信号名
称］をプログラミングすると図８のＷＡＩＴＯＦＦ処理
に示すように［信号名称］で指定したデバイスがＯＦＦ
になったらＷＡＩＴＯＦＦ命令を完了して次ブロックを
実行する。

【００６６】上記の通りこの発明の実施例について説明
した。この発明は、工作機械を制御する数値制御装置に
も適用可能である。

【００６７】

【発明の効果】第１の発明によれば、加工具の移動範囲
に対する加減速動作範囲の比率を入力することにより加
工具の移動パターンを決定でき、加工具の移動パターン
を決定するためのプログラムの作成変更を容易かつ迅速
な動作処理で的確に行うことができる。

【００６８】第２の発明によれば、モーション制御部に
加工具の移動範囲に対する加減速動作範囲の比率を入力
することにより加工具の移動パターンを決定でき、加工
具の移動パターンを決定するためのプログラムの作成変
更を容易かつ迅速な動作処理で的確に行うことができ
る。

【００６９】第３の発明によれば加工具の移動範囲に対
する加減速動作範囲の比率を入力することにより電子カ
ム機能における運転パターンを決定でき、電子カム機能
における運転パターンを決定するためのプログラムの作
成変更を容易かつ迅速な動作処理で的確に行うことがで
きる。

【００７０】第４の発明によれば、加工具の移動範囲に
対する加減速動作範囲の比率および加工具の移動範囲に
対する加工動作範囲の比率を入力することにより加工具
の移動パターンを決定でき、加工具の移動パターンを決
定するためのプログラムの作成変更を容易かつ迅速な動
作処理で的確に行うことができる。

【００７１】第５の発明によれば、加工具の移動範囲に
対する加減速動作範囲の比率および加工具の移動範囲に
対する戻り動作範囲の比率を入力することにより加工具
の移動パターンを決定でき、加工具の移動パターンを決
定するためのプログラムの作成変更を容易かつ迅速な動
作処理で的確に行うことができる。

【００７２】第６の発明によれば、加工具の移動範囲に
対する加減速動作範囲の比率および加工具の移動範囲に
対する戻り動作送り倍率範囲の比率を入力することによ
り加工具の移動パターンを決定でき、加工具の移動パタ
ーンを決定するためのプログラムの作成変更を容易かつ
迅速な動作処理で的確に行うことができる。

【００７３】第７の発明によれば、加工具の移動範囲に
対する加工動作範囲の比率および加工具の移動範囲に対
する戻り動作送り倍率範囲の比率を入力することにより
加工具の移動パターンを決定でき、加工具の移動パター
ンを決定するためのプログラムの作成変更を容易かつ迅
速な動作処理で的確に行うことができる。

【００７４】第８の発明によれば、電子カム機能による
同期運転中に非常停止などによりマスタ位置信号とこれ
に同期するスレーブ位置信号との間に位相ずれが発生し
た場合、実マスタ位置に対応した同期位置までスレーブ
位置を短時間で移動させ、電子カム機能による再運転を
容易かつ迅速な動作処理で的確に行うことができる。

【００７５】第９の発明によれば、電子カム機能による
同期運転中に非常停止などによりマスタ位置信号とこれ
に同期するスレーブ位置信号との間に位相ずれが発生し
た場合、スレーブ位置の現在値に対応した仮想マスタ位
置を実マスタ位置まで移動することによりスレーブ位置
を実マスタ位置と同期する位置まで移動し、スレーブ位
置を同期中の位置関係を維持しながら同期位置まで移動
して、電子カム機能による再運転を容易かつ迅速な動作
処理で的確に行うことができる。

【００７６】第１０の発明によれば、電子カム機能によ
る同期運転中に非常停止などによりマスタ位置信号とこ
れに同期するスレーブ位置信号との間に位相ずれが発生
した場合、スレーブ位置の現在値に対応した仮想マスタ
位置に実マスタ位置を移動させ仮想マスタ位置に一致し
たらスレーブ位置の制御を再開するようにし、仮想マス
タ位置と一致したスレーブ位置の制御について順次同期
を再開できるようにし、電子カム機能による再運転を容
易かつ迅速な動作処理で的確に行うことができる。

【００７７】第１１の発明によれば、電子カム機能によ
る同期運転中に非常停止などによりスレーブ位置が所定
のストロークをオーバした場合でも、最寄りのストロー
ク端に移動させて同期を再開し、電子カム機能による再
運転を容易かつ迅速な動作処理で的確に行うことができ
る。

【００７８】第１２の発明によれば、シーケンス制御部
のプログラムの変更なしにＮＣ言語のみの変更により各
種信号状態を確認しながらプログラムの実行をコントロ
ールすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による定寸切りシステムを
表す概要図である。

【図２】この発明の一実施例によるコントローラの内部
処理ブロック図である。

【図３】この発明の一実施例によるモーション制御部内
の電子カムシステムブロック図である。

【図４】この発明の一実施例による定寸切りシステム用
の電子カム運転パターンを示す線図である。

【図５】この発明による定寸切りシステム用の電子カム
運転パターンに任意の値を設定した例を示す線図であ
る。

【図６】この発明による定寸切りシステム用の電子カム
運転パターンに任意の値を設定した場合の電子カムテー
ブル応用例を示す図である。

【図７】この発明の一実施例による電子カムシステムに
おいて非常停止や電源断により位相ずれが発生したとき
のマスタ位置とスレーブ位置の関係を表す線図である。

【図８】この発明の一実施例によるＮＣ言語のみで信号
状態を確認しながらプログラムムを実行することができ
るプログラム例とその概要フローを示す図である。

【図９】従来の定寸切りシステムを示す概念図である。

【図１０】従来の定寸切りシステムに対応したコントロ
ーラの内部処理ブロック図である。

【図１１】従来の定寸切りシステムにおいて実行してい
たプログラム例を示す図である。

【図１２】従来の定寸切りシステムの運転パターンを示
す線図である。

【図１３】従来のＮＣ言語により各種信号状態を確認す
るためのプログラム例を示す図である。

【符号の説明】

３１ 実マスタ位置出力部 ３２ マスタ移動量 ３３ａ・３３ｂ 仮想マスタ位置信号部 ３４ａ・３４ｂ 仮想マスタ指令部 ３５ａ・３５ｂ 電子カム処理部 ３６ａ・３６ｂ スレーブ位置信号部 ３７ａ・３７ｂ スレーブ指令部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/06 Ｈ 19/19 Ｍ Ｇ０５Ｄ 3/00 Ｑ 5/00 Ａ 5/03

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラム情報に応じ加工具を被加工部
   材の移動に追従移動させ加工動作を行なうものにおい
   て、前記加工具を被加工部材に追従させるための加減速
   動作と加工具による加工のための加工動作とを含む一連
   の動作を繰り返し行うにあたり、前記加工具の前記一連
   動作での移動範囲に対する加減速動作範囲の比率を入力
   することにより前記加工具の移動パターンを決定する手
   段を備えたことを特徴とするモーションコントローラ。
2. 【請求項２】 プログラム情報に応じ加工具を所定の位
   置範囲で移動して被加工部材に対し加工動作を行なうも
   のにおいて、寸法単位を持つ位置情報を含む前記加工動
   作情報に関するシーケンスを制御するシーケンス制御部
   と、このシーケンス制御部の出力に応じて作動し前記加
   工動作を行う信号を出力するモ−ション制御部とを備
   え、前記モーション制御部に前記加工具の移動範囲に対
   する加減速動作範囲の比率を入力することにより前記加
   工具の移動パターンを決定する手段を備えたことを特徴
   とするモーションコントローラ。
3. 【請求項３】 被加工部材の送り出しに同期して被加工
   部材を所定寸法に切断する定寸切りシステムにおいて、
   マスタ位置信号を入力することによりスレーブ位置信号
   を出力する電子カム機能によって被加工部材の送り出し
   に同期させるための加減速動作と切断のためのカット加
   工動作とを含む加工具の動作サイクルを制御する電子カ
   ム処理部を備え、前記加工具の移動範囲に対する加減速
   動作範囲の比率を入力することにより前記電子カム機能
   における運転パターンを自動計算する手段を設けたこと
   を特徴とするモーションコントローラ。
4. 【請求項４】 加工具の移動位置範囲に対する加減速動
   作範囲の比率および移動位置範囲に対する加工動作範囲
   の比率を入力することにより前記加工具の移動パターン
   を決定する手段を備えたことを特徴とする請求項１、請
   求項２または請求項３のモーションコントローラ。
5. 【請求項５】 移動範囲に対する加減速動作範囲の比率
   および移動範囲に対する戻り動作範囲の比率を入力する
   ことにより前記加工具の位置移動パターンを決定する手
   段を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２または
   請求項３のモーションコントローラ。
6. 【請求項６】 加工具の移動範囲に対する加減速動作範
   囲の比率および戻り動作送り倍率を入力することにより
   前記加工具の移動パターンを決定する手段を備えたこと
   を特徴とする請求項１、請求項２または請求項３のモー
   ションコントローラ。
7. 【請求項７】 加工具の移動範囲に対する加工動作範囲
   の比率および戻り動作送り倍率を入力することにより前
   記加工具の移動パターンを決定する手段を備えたことを
   特徴とする請求項１、請求項２または請求項３のモーシ
   ョンコントローラ。
8. 【請求項８】 マスタ位置信号と同期するスレーブ位置
   信号によって制御動作を行う電子カム機能による同期運
   転中にマスタ位置信号とこれに同期するスレーブ位置信
   号との間に位相ずれが発生した場合、実マスタ位置信号
   に対応したスレーブ位置信号の同期位置と現在位置との
   誤差信号を計算する手段、スレーブ位置を前記同期位置
   まで移動する手段を備え電子カム機能による再運転を可
   能にした請求項３のモーションコントローラ。
9. 【請求項９】 マスタ位置信号と同期するスレーブ位置
   信号によって制御動作を行う電子カム機能による同期運
   転中にマスタ位置信号とこれに同期するスレーブ位置信
   号との間に位相ずれが発生した場合、スレーブ位置信号
   の現在値に対応した仮想マスタ位置信号を計算する手
   段、仮想マスタ位置を実マスタ位置まで移動することに
   よりスレーブ位置を実マスタ位置と同期する位置まで移
   動する手段を備え電子カム機能による再運転を可能にし
   た請求項３のモーションコントローラ。
10. 【請求項１０】 マスタ位置信号と同期するスレーブ位
    置信号によって制御動作を行う電子カム機能による同期
    運転中にマスタ位置信号とこれに同期するスレーブ位置
    信号との間に位相ずれが発生した場合、スレーブ位置の
    現在値に対応した仮想マスタ位置信号を計算する手段、
    実マスタ位置を移動させ仮想マスタ位置と一致したらス
    レーブ位置の制御動作を再開する手段を備え電子カム機
    能による再運転を可能にした請求項３のモーションコン
    トローラ。
11. 【請求項１１】 マスタ位置信号と同期するスレーブ位
    置信号によって制御動作を行う電子カム機能による同期
    運転中にスレーブ位置が所定のストロークをオーバーし
    た場合、最寄りのストロークの端まで移動する手段と、
    ストローク端に対応した仮想マスタ位置を求める手段と
    を備え、電子カム機能による再運転を可能にした請求項
    ３のモーションコントローラ。
12. 【請求項１２】 ＮＣ言語で作成したプログラム情報に
    応じ加工具を被加工部材の移動に追従移動させ加工動作
    を行なうものにおいて、前記プログラム情報において指
    定した信号の状態が条件を満たすまで動作を停止させる
    手段を備えた請求項１、請求項２または請求項３のモー
    ションコントローラ。