(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定されたカムデータに基づいて駆動対象部を駆動して電気的にカム動作を実現する電子カム装置を制御するためのカムデータの生成を行う、電子カム装置におけるカムデータの作成方法であって、
複数の指定ポイントの位相と変位からなる座標値を入力するステップと、
与えられた複数の指定ポイントのうちの隣接する２つの指定ポイントを始点及び終点とする区間のカム曲線の始点と終点の傾きを算出するステップと、
算出された前記始点の傾きおよび終点の傾きと、始点と終点の位相差であるΔｘと、
tanβ0＝始点の傾き×Δｘ／π
tanβ1＝終点の傾き×Δｘ／π
により表現される式によりtanβ0、tanβ1の値を求めるステップと、
前記ｔａｎβ0、ｔａｎβ1および、始点と終点の変位の差であるΔｙと、
【数１】
0003726880.tif 000016
により表現される式とを用いて位相φに対する変位ｙの値を求めることにより、当該区間におけるカム曲線を算出するステップと、
当該２つのポイント間のカム曲線を、全ての区間において算出して合成することにより全体のカム曲線を生成するステップとを有する、電子カム装置におけるカムデータの作成方法。
【請求項２】
前記与えられた複数の指定ポイントのうちの隣接する２つの指定ポイントを始点及び終点とする区間のカム曲線の始点と終点の傾きを算出するステップが、
（１）自区間が直線の場合、自区間の傾き（Δｙ/Δｘ）を始点の傾きとする
（２）自区間が先頭区間である場合、最終区間を前段の区間とする
（３）前段区間が直線、かつ、自区間が曲線の場合、前段の直線の傾きを始点の傾きとする
（４）前段、自区間共に曲線で、かつ、前段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が異なる場合、始点の傾きは０とみなす
（５）前段、自区間が共に曲線で、かつ、前段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が同じ場合、自区間を直線近似した場合の傾きと、前段を直線近似した場合の傾きの平均を始点の傾きとする
という手順に従って前記始点の傾きを算出し、
（１）自区間が直線の場合、自区間の傾き（Δｙ／Δｘ）を終点の傾きとする
（２）自区間が最終区間である場合、先頭区間を後段の区間とする
（３）後段区間が直線、かつ、自区間が曲線の場合、後段の直線の傾きを終点の傾きとする
（４）後段、自区間共に曲線で、かつ、後段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が異なる場合、終点の傾きは０とみなす
（５）後段、自区間が共に曲線で、かつ、後段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が同じ場合、自区間を直線近似した場合の傾きと、後段を直線近似した場合の傾きの平均を後段の傾きとする
という手順に従って前記終点の傾きを算出する、請求項１記載の電子カム装置におけるカムデータの作成方法。
【請求項３】
予め設定されたカムデータに基づいて駆動対象部を駆動して電気的にカム動作を実現する電子カム装置において、
複数の指定ポイントの位相と変位からなる座標値を入力し、与えられた複数の指定ポイントのうちの隣接する２つの指定ポイントを始点及び終点とする区間のカム曲線の始点と終点の傾きを算出し、算出された前記始点の傾きおよび終点の傾きと、始点と終点の位相差であるΔｘと、
tanβ0＝始点の傾き×Δｘ／π
tanβ1＝終点の傾き×Δｘ／π
により表現される式によりtanβ0、tanβ1の値を求め、前記ｔａｎβ0、ｔａｎβ1および、始点と終点の変位の差であるΔｙと、
【数２】
0003726880.tif 000017
により表現される式とを用いて位相φに対する変位ｙの値を求めることにより、当該区間におけるカム曲線を算出し、当該２つのポイント間のカム曲線を、全ての区間において算出して合成することにより全体のカム曲線を生成する設定値自動作成手段を有することを特徴とする電子カム装置。
【請求項４】
前記設定値自動作成手段は、
（１）自区間が直線の場合、自区間の傾き（Δｙ/Δｘ）を始点の傾きとする
（２）自区間が先頭区間である場合、最終区間を前段の区間とする
（３）前段区間が直線、かつ、自区間が曲線の場合、前段の直線の傾きを始点の傾きとする
（４）前段、自区間共に曲線で、かつ、前段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が異なる場合、始点の傾きは０とみなす
（５）前段、自区間が共に曲線で、かつ、前段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が同じ場合、自区間を直線近似した場合の傾きと、前段を直線近似した場合の傾きの平均を始点の傾きとする
という手順に従って前記始点の傾きを算出し、
（１）自区間が直線の場合、自区間の傾き（Δｙ／Δｘ）を終点の傾きとする
（２）自区間が最終区間である場合、先頭区間を後段の区間とする
（３）後段区間が直線、かつ、自区間が曲線の場合、後段の直線の傾きを終点の傾きとする
（４）後段、自区間共に曲線で、かつ、後段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が異なる場合、終点の傾きは０とみなす
（５）後段、自区間が共に曲線で、かつ、後段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が同じ場合、自区間を直線近似した場合の傾きと、後段を直線近似した場合の傾きの平均を後段の傾きとする
という手順に従って前記終点の傾きを算出する請求項３記載の電子カム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予め設定されたカムデータに基づいて駆動対象部を駆動して電気的にカム動作を実現する電子カム装置に関し、特に与えられた指定ポイントにおいて加速度が０となるような滑らかなカム曲線を実現するためのカムデータを生成するカム曲線生成方法に関する。
【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。しかし、機械カムの場合１つのカムの形状が決まれば周期的なカム曲線（変位曲線）は１種類しか得られない。そのため、異なったカム曲線を得るためには、そのカム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、制御対象部である従動軸を、予め設定されたカムデータに基づいてサーボモータにより直接駆動する電子カム装置が用いられている。この電子カム装置では、カム曲線の変位データを予め記憶部に記憶しておき、この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、従動軸が所望のカム曲線で変位するようにしたものである。このような電子カム装置によれば、記憶部のカム曲線の変位データを入替えれば異なったカム曲線にも対応することができるので、機械カム装置と比較して設計時間を短縮することができる。
【０００３】
このような従来の電子カム装置の構成を図１４に示す。図１４を参照すると、従来の電子カム装置は、コントローラ６１と、コントローラ６１からの速度指令を受けてモータ３の速度制御を行うサーボドライバ２と、モータ３と、パルスジェネレータ（ＰＧ）４とから構成されている。
【０００４】
コントローラ６１は、機械カム装置の位相に対応するパルス信号を入力し、そのパルス信号のパルス数に応じてサーボドライバ２に速度指令を出力している。また、コントローラ６１は、カウンタ１１と、設定値格納部１２と、速度演算部１３と、位置演算部１４と、位置制御ゲイン乗算部１６と、加算器１７と、減算器１８とから構成されている。
【０００５】
カウンタ１１は、入力されるパルス信号のパルス数をカウントしている。設定値格納部１２は、カム曲線を実現するためのカムデータが格納されている。
【０００６】
速度演算部１３は、カウンタ１１のカウント値に基づいて現在の位相を得て、その位相に応じた変位量を設定値格納部１２に格納されているカムデータから読み取り、その変位量に基づいて速度指令を算出して出力している。
【０００７】
位置演算部１４は、カウンタ１１のカウント値に基づいて現在の位相を得て、その位相に応じた変位量を設定値格納部１２に格納されているカムデータから読み取り、その変位量に基づいて位置指令を算出して出力している。減算器１８は、位置演算部１４からの位置指令からカウンタ２２によりカウントされた位置データを減算し、位置誤差として出力している。
【０００８】
位置制御ゲイン乗算部１６は、減算器１８により求められた位置誤差に位置制御ゲインＫpを乗算して出力している。加算器１７は、速度演算部１３からの速度指令に対して、位置制御ゲイン乗算部１６からの値を加算して、新たな速度指令としてサーボドライバ２に出力している。
【０００９】
また、サーボドライバ２は、Ｄ／Ａ変換器２１と、カウンタ２２と、速度制御部２３とから構成されている。
【００１０】
Ｄ／Ａ変換器２１は、コントローラ６１からの速度指令をアナログ信号に変換して出力している。カウンタ２２は、パルスジェネレータ４からのパルス信号の数をカウントすることにより、モータ３の位置を現す位置データを算出している。速度制御部２３は、Ｄ／Ａ変換器２１からのアナログ信号の速度指令に基づいてモータ３の速度制御を行っている。
【００１１】
次に、この従来の電子カム装置の動作について説明する。先ず、コントローラ６１では、図示しない設定手段にて設定されたカムデータが設定値格納部１２に格納される。図示しないカム動作の起動指令はカウンタ１１を介して速度演算部１３及び位置演算部１４に伝えられ、設定値格納部１２に格納されているカムデータに従った速度指令、位置指令がサーボドライバ２に出力される。そして、この速度指令、位置指令に基づいてサーボドライバ２によりモータ３の速度制御が行われる。
【００１２】
この従来の電子カム装置では、設定値格納部１２に設定されるカムデータを予め生成しておかなければならない。具体的には、図１５に示すように、カムの位相に対応させた各指定ポイントＰ0、Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、毎に変位がそれぞれ指定されている場合、これらの各指定ポイントどうしを接続するようなカム曲線を直線もしくは曲線等にて設計する。そして、得られたカム曲線を実現するためのデータを生成し、設定値格納部１２に設定しておくことにより設計したカム曲線に基づくカム動作を実現することができる。
【００１３】
各指定ポイントにおいて機械に与えるショックを最低限に抑えるようなカム曲線とするためには、各指定ポイントにおける加速度を０とするようなカム曲線を作成する必要がある。しかし、指定したポイント間を接続し、かつ各指定ポイントにおける加速度が０となるような滑らかなカム曲線を設計するためには、機械カム機構の技術を必要とし、誰にでも容易に滑らかな曲線が得られるものではなかった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の電子カム装置では与えられた各指定ポイントを、加速度０で通過するような滑らかなカム曲線を実現するためのカムデータを予め作成しなければならず、カム曲線技術の知識を必要とするため、特定の技術者によらなければカムデータの設定を行うことができないという問題点があった。
【００１５】
本発明の目的は、指定ポイントにおける加速度を０とするような滑らかなカム曲線を実現するカムデータを特別な技術を必要とせずに自動的に生成することができる電子カム装置およびそのカムデータの作成方法を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電子カム装置におけるカムデータの作成方法は、予め設定されたカムデータに基づいて駆動対象部を駆動して電気的にカム動作を実現する電子カム装置を制御するためのカムデータの生成を行う、電子カム装置におけるカムデータの作成方法であって、
複数の指定ポイントの位相と変位からなる座標値を入力するステップと、
与えられた複数の指定ポイントのうちの隣接する２つの指定ポイントを始点及び終点とする区間のカム曲線の始点と終点の傾きを算出するステップと、
算出された前記始点の傾きおよび終点の傾きと、始点と終点の位相差であるΔｘと、
tanβ0＝始点の傾き×Δｘ／π
tanβ1＝終点の傾き×Δｘ／π
により表現される式によりtanβ0、tanβ1の値を求めるステップと、
前記ｔａｎβ0、ｔａｎβ1および、始点と終点の変位の差であるΔｙと、
【００１７】
【数３】
0003726880.tif 000002
により表現される式とを用いて位相φに対する変位ｙの値を求めることにより、当該区間におけるカム曲線を算出するステップと、
当該２つのポイント間のカム曲線を、全ての区間において算出して合成することにより全体のカム曲線を生成するステップとを有する。
【００１８】
また、本発明では、前記与えられた複数の指定ポイントのうちの隣接する２つの指定ポイントを始点及び終点とする区間のカム曲線の始点と終点の傾きを算出するステップが、
（１）自区間が直線の場合、自区間の傾き（Δｙ/Δｘ）を始点の傾きとする
（２）自区間が先頭区間である場合、最終区間を前段の区間とする
（３）前段区間が直線、かつ、自区間が曲線の場合、前段の直線の傾きを始点の傾きとする
（４）前段、自区間共に曲線で、かつ、前段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が異なる場合、始点の傾きは０とみなす
（５）前段、自区間が共に曲線で、かつ、前段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が同じ場合、自区間を直線近似した場合の傾きと、前段を直線近似した場合の傾きの平均を始点の傾きとする
という手順に従って前記始点の傾きを算出し、
（１）自区間が直線の場合、自区間の傾き（Δｙ／Δｘ）を終点の傾きとする
（２）自区間が最終区間である場合、先頭区間を後段の区間とする
（３）後段区間が直線、かつ、自区間が曲線の場合、後段の直線の傾きを終点の傾きとする
（４）後段、自区間共に曲線で、かつ、後段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が異なる場合、終点の傾きは０とみなす
（５）後段、自区間が共に曲線で、かつ、後段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が同じ場合、自区間を直線近似した場合の傾きと、後段を直線近似した場合の傾きの平均を後段の傾きとする
という手順に従って前記終点の傾きを算出するようにしてもよい。
【００１９】
本発明によれば、与えられた指定ポイントの座標値に基づいて、各指定ポイントを滑らかな曲線で通過し、各指定ポイントにおける加速度が０となるようなカム曲線を自動的に算出することができるため、特別な技術を必要とせずに容易に滑らかなカム曲線を実現することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態の電子カム装置の構成を示すブロック図である。図１において、図１４中の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略するものとする。
【００２２】
本実施形態の電子カム装置は、従来の電子カム装置において、コントローラ１がコントローラ６１に置き換わったものである。そして、コントローラ１は、図１４に示したコントローラ６１に対して、与えられた指定ポイントに基づいて滑らかなカム曲線を実現するためのカムデータを自動的に作成する設定値自動生成部１５が新たに設けられた点のみが異なっている。
【００２３】
設定値自動生成部１５により作成された設定値は、設定値格納部１２に格納され、それ以降の処理は図１４に示した従来の電子カム装置と同様なので省略する。
【００２４】
次に、本実施形態の電子カム装置の設定値自動生成部１５によりカムデータを自動に作成する方法を図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
本実施形態の電子各装置におけるカムデータの生成方法では、先ず、最適なカム曲線を実現した場合の各指定ポイントにおける傾きを各指定ポイント毎に求める。そして、その傾きの値と下記の式（１）、（２）、（３）、（４）を用いて２つの指定ポイントを始点と終点とする各区間毎にカム曲線を求め、各区間毎に求めたカム曲線を合成することにより全体のカム曲線を得る。
【００２６】
【数４】
0003726880.tif 000003
ここで、式（１）中のＡは下記の式（２）により現される。
【００２７】
【数５】
0003726880.tif 000004
そして、式（１）、（２）中のtanβ0及びtanβ1はそれぞれ式（３）、（４）で表される。Δｘ／πは実際の単位（°）をラジアンに変換するための係数である。Δｘは２つの指定ポイントにおけるｘ座標の差であり、Δｙは２つの指定ポイントにおけるｙ座標の差である。
0003726880.tif 000005
上記の式（３）は、tanβ0＝ｙ／φ  ［ｒａｄ］にφ＝ｘ×π／Δｘを代入することにより得られる。φ＝ｘ×π／Δｘとなるのは、以下の理由による。図２では、０〜πの区間における滑らから曲線を作成しているが、実際の２つの指定ポイントの位相差はかならずしもπとなるわけではない。そのため、０〜πの区間において作成した曲線を２つの指定ポイントの実際の位相差にスケーリングするためにφ＝ｘ×π／Δｘとしているのである。
【００２８】
このときの始点の傾き及び終点の傾きの算出方法を図２を用いて説明する。各区間毎に求めたカム曲線を合成した最終データが滑らかな曲線になるためには、前段の区間のカム曲線の最終速度（傾き）と後段の区間のカム曲線の初速度（傾き）が一致していなければならない。
【００２９】
先ず、始点の傾きを求める方法について図３を参照して説明する。
【００３０】
合成した最終データが滑らかな曲線になるためには、前後の直線曲線の始点の傾きと終点の傾きを合わせる必要がある。直線と曲線のつなぎ、 開始区間、終了区間の場合、傾きの極性が異なる場合を考慮して始点の傾きを以下の手順のように場合わけをして求める。
（１）自区間が直線の場合、自区間の傾き（Δｙ/Δｘ）を始点の傾きとする。
（２）自区間が先頭区間である場合、最終区間を前段の区間とする。
（３）前段区間が直線、かつ、自区間が曲線の場合、前段の直線の傾きを始点の傾きとする。
（４）前段、自区間共に曲線で、かつ、前段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が異なる場合、始点の傾きは０とみなす。つまり、初速度０となる。
（５）前段、自区間が共に曲線で、かつ、前段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が同じ場合、自区間を直線近似した場合の傾きと、前段を直線近似した場合の傾きの平均を始点の傾きとする。
【００３１】
このような場合の始点の傾きの具体的な求め方を図４を参照して説明する。図４中では指定されたポイントのポイントデータを（Ｘ0、Ｙ0）、（Ｘ1、Ｙ1）、（Ｘ2、Ｙ2）、（Ｘ3、Ｙ3）、（Ｘ4、Ｙ4）とし、当該ポイントを直線で近似する。この時線分、Ｐ0−Ｐ1、Ｐ1−Ｐ2、Ｐ2−Ｐ3、Ｐ3−Ｐ4の長さと傾きをそれぞれ、ｌ01、ｌ12、ｌ23、ｌ34及びｋ01、ｋ12、ｋ23、ｋ34とする。このとき、始点の傾きは始点となる指定ポイントの前後の線分の長さと傾きをもとに式（５）より決定する。
始点の傾き＝（指定ポイントの前の線分の傾き×指定ポイントの後の線分の長さ）／（指定ポイントの前の線分の長さ＋指定ポイントの後の線分の長さ）＋（指定ポイントの後の線分の傾き×指定ポイントの前の線分の長さ）／（指定ポイントの前の線分の長さ＋指定ポイントの後の線分の長さ）  ・・・・・  （５）
Ｐ1−Ｐ2を結ぶ線分を例にとって説明すると、始点の傾きはＰ0−Ｐ1及びＰ1−Ｐ2の長さｌ01、ｌ12及び傾きｋ01、ｋ02により下記の式（６）により求められる。このとき、ｌ01、ｌ12、ｋ01、ｋ12、はそれぞれ下記の式（７）−（１０）にて表される。
始点の傾き＝（ｋ01×ｌ12）／（ｌ01＋ｌ12）＋（ｋ12×ｌ01）／（ｌ01＋ｌ12）・・・・・・・（６）
ｌ01＝（（Ｘ1−Ｘ0）2＋（Ｙ1−Ｙ0）2）1/2      ・・・・・・（７）
ｌI2＝（（Ｘ2−Ｘ1）2＋（Ｙ2−Ｙ1）2）1/2      ・・・・・・（８）
ｋ01＝（（Ｙ1−Ｙ0）／（Ｘ1−Ｘ0））  ・・・・・・  （９）
ｋ12＝（（Ｙ2−Ｙ1）／（Ｘ2−Ｘ1））  ・・・・・・  （１０）
次に、同様にして終点の傾きを求める手順について図５を参照して説明する。
（１）自区間が直線の場合、自区間の傾き（Δｙ／Δｘ）を終点の傾きとする。
（２）自区間が最終区間である場合、先頭区間を後段の区間とする。
（３）後段区間が直線、かつ、自区間が曲線の場合、後段の直線の傾きを終点の傾きとする。
（４）後段、自区間共に曲線で、かつ、後段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が異なる場合、終点の傾きは０とみなす。つまり、最終速度０となる。
（５）後段、自区間が共に曲線で、かつ、後段区間全体の傾きと自区間全体の傾きの極性が同じ場合、自区間を直線近似した場合の傾きと、後段を直線近似した場合の傾きの平均を後段の傾きとする。
【００３２】
このような場合においても、始点の傾きを求めたのと同様の方法により、終点の傾きはＰ1−Ｐ2及びＰ2−Ｐ3の長さｌ12、ｌ23及び傾きｋ12、ｋ23により同様に求められる。
【００３３】
次に、得られた始点および終点の傾きの値を用いて上記の式（１）、（２）、（３）、（４）により区間１におけるカム曲線を作成する。そして、区間２、３、４においても同様に各区間毎のカム曲線を作成し、全ての区間のカム曲線を合成することにより全体のカム曲線が得られる。
【００３４】
次に、この式（１）、（２）がどのようにして得られたかを図６を参照して説明する。図６は、滑らかな速度曲線を生成する方法を示す図である。
【００３５】
図６を参照すると、横軸を位相φ[rad]、縦軸を変位ｙとする平面座標において、任意の（Ｘ、Ｙ）２点間を結ぶ曲線の始点と終点の両端の接線角をそれぞれβ0、β1[rad]として、指定された２点において加速度が０となる滑らかなカム曲線を算出するための式を以下のようにして作成した。
【００３６】
先ず、滑らかな曲線を得るためＳＩＮ曲線で近似した速度曲線ｙ'を導き出す。
【００３７】
（１−cosφ）で曲線近似するため、Ａを未定係数とすると、始点と終点の速度が零になる速度成分Ｕ'は下記の式（１１）で表される。
【００３８】
【数６】
0003726880.tif 000006
tanβ0 、tanβ1 は、それぞれ始点と終点の速度となるため、始点と終点の速度を含めた速度成分Ｖ’は下記の式（１２）で表される。
【００３９】
【数７】
0003726880.tif 000007
速度曲線ｙ’は速度成分Ｕ’と速度成分Ｖ’の和となり、下記の式（１３）で表される。
【００４０】
【数８】
0003726880.tif 000008
変位ｙは速度曲線ｙ’を積分することにより求められ、下記の式（１４）として表される。
【００４１】
【数９】
0003726880.tif 000009
ここで、係数Ａを求めるため、式（１）においてφ＝０の場合、φ＝πの場合を考える。
φ＝０の場合、変位ｙの値は零となる。
φ＝πの場合、Δｙは下記の式（１５）で表される。
【００４２】
【数１０】
0003726880.tif 000010
式（１５）を、Ａ＝の形に変換することにより、式（２）と同じ形である下記の式（１６）を求めることできる。
【００４３】
【数１１】
0003726880.tif 000011
上記で説明したように、本実施形態の電子カム装置におけるカムでの生成方法では、複数の指定ポイントが与えられた場合に、先ず各指定ポイントにおける最適なカム曲線を実現した場合の傾きを各指定ポイント毎に求め、その傾きの値と式（１）、（２）、（３）、（４）を用いて２つの指定ポイントを始点と終点とする各区間毎にカム曲線を求め、各区間毎に求めたカム曲線をつなげることにより全体のカム曲線を得る。
【００４４】
このようにすることにより、本実施形態の電子カム装置では、変位を規定したい指定ポイントを平面座標（Ｘ、Ｙ）により指定するだけで、全ての指定ポイントをを加速度０で通過する滑らかなカム曲線を自動的に生成することができる。
【００４５】
次に、本実施形態の電子カム装置により実際にカム曲線を自動生成する方法を、図７〜図１１を参照して具体的に説明する。
【００４６】
この説明において用いる定寸切断機械の位置データの例を図７に示す。横軸を位相、縦軸を変位とした平面座標において、Ｐ0は運転開始位置、Ｐ1、Ｐ2はそれぞれ製品を切断するために製品に同期する直線領域の開始点、終了点、Ｐ3は製品切断後に停止する位置、Ｐ4は開始位置に復帰する点を示す。各点を結ぶ曲線の区間をそれぞれ、区間１（Ｐ0−Ｐ1）、区間２（Ｐ1−Ｐ2）、区間３（Ｐ2−Ｐ3）、区間４（Ｐ3−Ｐ4）とする。ここで、指定ポイントＰ4は次の周期における指定ポイントＰ0となっている。
【００４７】
先ず、各区間におけるｔａｎβ0、ｔａｎβ1、および係数Ａの値をそれぞれ以下のようにして求める。
【００４８】
（１）区間１
始点の傾き＝０  （区間４全体の傾きと極性が異なるので０とする）
終点の傾き＝１  （区間２の直線の傾きが２４／２４＝１のため）
Δｘ＝１０
Δｙ＝６
【００４９】
【数１２】
0003726880.tif 000012
（２）区間２
始点の傾き＝１  （直線なのでΔｙ／Δｘ）
終点の傾き＝１  （直線なのでΔｙ／Δｘ）
Δｘ＝２４
Δｙ＝２４
【００５０】
【数１３】
0003726880.tif 000013
（３）区間３
始点の傾き＝１  （区間２の直線の傾きが２４／２４＝１のため）
終点の傾き＝０  （区間４全体の傾きと極性が異なるので０とする）
Δｘ＝１０
Δｙ＝６
【００５１】
【数１４】
0003726880.tif 000014
（４）区間４
始点の傾き＝０  （区間３全体の傾きと極性が異なるので０とする）
終点の傾き＝０  （区間１全体の傾きと極性が異なるので０とする）
Δｘ＝２８
Δｙ＝−３６
【００５２】
【数１５】
0003726880.tif 000015
そして、上記の計算により得られたｔａｎβ0、ｔａｎβ1の値および係数Ａの値と、式（１）を用いるにより区間１、２、３、４におけるカム曲線がそれぞれ図８、９、１０、１１に示されるように生成される。
【００５３】
最後に、求められた区間１〜４の各区間のカム曲線を合成して全体のカム曲線である図１２を得ることができる。
【００５４】
図１３に、図１２で得られたカム曲線で制御対象である定寸切断機械を運転した場合の、変位、速度、加速度データを示す。この図１３を参照することにより、本実施形態の電子カム装置により得られたカム曲線では、各指定ポイントを滑らかな曲線で通過し、各指定ポイントにおける加速度が０となっていることがわかる。そのため、このようなカム曲線により制御される制御対象では、機械に与えるショックがない。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、機械カム機構のカム技術を習得することなしに、誰でも簡単に機械のショックのないカムデータを作成することができ、その設計時間を大幅に短縮できるという効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電子カム装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の、一実施形態の電子カム装置における始点の傾き及び終点の傾きの算出方法を説明するための図である。
【図３】始点の傾きを算出する方法を示すフローチャートである。
【図４】始点の傾きの具体的な求め方を説明するための図である。
【図５】終点の傾きを算出する方法を示すフローチャートである。
【図６】滑らかな速度曲線を生成する方法を示す図である。
【図７】定寸切断機械の位置データを示す図である。
【図８】本実施形態のカム装置において生成されら、図７中の区間１におけるカム曲線を示す図である。
【図９】本実施形態のカム装置において生成されら、図７中の区間２におけるカム曲線を示す図である。
【図１０】本実施形態のカム装置において生成されら、図７中の区間３におけるカム曲線を示す図である。
【図１１】本実施形態のカム装置において生成されら、図７中の区間４におけるカム曲線を示す図である。
【図１２】図８〜図１１の各区間毎のカム曲線をつなげた全体のカム曲線を示す図である。
【図１３】図１２で得られたカム曲線で運転した場合の、変位、速度、加速度データを示す図である。
【図１４】従来の電子カム装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】従来電子カム装置においてカムデータの作成方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１    コントローラ
２    サーボドライバ
３    モータ（Ｍ）
４    パルスジェネレータ（ＰＧ）
１１    カウンタ
１２    設定値格納部
１３    速度演算部
１４    位置演算部
１５    設定値自動生成部
１６    位置制御ゲイン乗算部
１７    加算器
１８    減算器
２１    Ｄ／Ａ変換器
２２    カウンタ
２３    速度制御部
６１    コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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