専用巻線動作トライアル・評価テスト(案)(株)テクノ2010.6.29

テクノには、２０年に渡るいろいろな精密巻線制御の経験があります。巻線は、ワーク形状や線材により方式も異なりますが、オープンＭＣの標準仕様でも用途に合わせた高精度巻き線の実証は可能です。
ＥＸＣＥＬを活用して、簡易的な自動プロや最適巻線方式を実証する手段も有効です。
実機動作だけでなく、モータの空運転による先行テストもでき、安全に簡単に実証できます。
１．システム構成例
PC/WINDOWS■標準運転ソフト■プロト運転ソフト
DLL
ＥＸＣＥＬ
簡易自動プロ DRV
テクノ

横河電機
PLC
FAM3R
イーサネットテクノ
PLMC-M Ⅱ EX
自動運転
手動運転
９軸補間
巻線動作

■精度評価ソフト
TPC-EXCEL

Mechatrolink-Ⅱ
Σサーボ主軸
トラバース
その他

２．特徴
(１)標準仕様(２)簡単(３)Mechatrolink(４)モータ単体(５)実機動作(６)ＰＣ操作(７)ＥＸＣＥＬ(８)精度解析(９)技術支援

カスタマイズなしに標準機能の組み合わせだけで動作します。
通常のテクノ言語命令を連続させた運転です。
０．５ｍｓｅｃ程度の微小な補間の連続で、微細な動作を精密に指定できます。
テクノ標準運転ソフトの操作です。お客様がソフト作成する必要はありません。
Mechatrolink-Ⅱのサーボであれば、すぐに運転できます。
モータの空運転でも評価は可能です。
Σモータを取り付ければ、すぐに実証できます。
ＰＣから全ての操作や精度解析・評価をします。
ＥＸＣＥＬマクロで巻線の基本パターンとパラメタにより運転プログラムを生成。
作成時にグラフ表示等による軌跡表示や確認も可能です。。
ＴＰＣ－ＥＸＣＥＬソフトにより、主軸とトラバース軸の軌跡精度や速度精度をパルス単位で解析します。
テクノでは、２０年に渡る巻線制御の経験があります。最適な制御方法をお客様とともに追求し、ご支援できます。

３．ＥＸＣＥＬの簡易自動プロの例
事例のご説明です。実際には、ご要望をお聞きして、それに応じて専用に作成します。
ＥＸＣＥＬですので、比較的簡単に作成でき、ソース情報をお客様にお渡しすることもできます。
ご自身でノウハウを蓄積していくことも可能です。
■ＰＬＭＣ－ＭⅡＥＸ標準制御周期：０．５／１ msec

テクノ言語運転

微小補間の連続ＤＮＣ運転■ＥＸＣＥＬソフト
基本パターンとパラメータより巻き線プログラムを作成し、ファイル出力します。
同時に、EXCEL グラフ機能を用いてグラフ表示もできます。
基本パターン(６種類)①順方向②折り返し奥③逆方向④折り返し手前⑤ジャンプ折り返し⑥終了パターン
基本パターンは個別ファイルを作成し、EXCEL にて読み込み。
※主軸速度（例：300rpm ／ 200msec/R)や制御周期を考慮して、一定の主軸角度毎に動作パターンを作成し、テクノコード直線補間命令列に展開します。
■パラメータ例
初角、ピッチ、ジャンプピッチ、終了角、送り出し量、１層目巻き数、３層目巻き数、５層目巻き数、最終パターン選択

TB04-2284top.jtd-1

４．簡易自動プロの具体事例事例紹介ですので、中身の詳細なご理解は不要と思います。イメージ・概要のみご確認ください。
考え方や進め方は、参考になろうかと思います。
４－１ 作業手順
基本パターンを作成し、ＥＸＣＥＬでパラメータと合成し、ＥＸへダウンロードします。

ＥＸ標準システム

専用ＥＸＣＥＬソフト
簡易自動プロ巻き線ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ

基本 パタ ーン
テ クノコー ドプ ログラム

巻線パラメタ
初角、ピッチ、
ジャンプ角 etc.

プロﾛｸﾞラム設定
ﾌｧｲﾙ読出/保存編 集
ダウン/アップロード

結果のｸﾞﾗﾌ確認

自動・DNC 運転
実行/停止/リセット
ｼﾝｸﾞﾙｽﾃｯﾌﾟ/ｵｰﾊﾞﾗｲﾄﾞ
ＴＰＣロギング
各軸動作解析

４－２ 基本パターンの作成
テクノコード(直線補間命令)による基本パターン６種類をあらかじめ作成しておきます。
1 から１７①順方向
３５から４６
５６から５７②折り返し奥１８③逆方向
１９から３３
４８から５４④折り返し手前
３４５５⑤ジャンプ折り返し ４７⑥終了パターン
５７’
巻き数と層の関係

55
54
34
33
157
47
46

1817

パラメータ名［単位］
説明
初角[°]
巻きはじめのずらし量を設定。単位は基本ﾊﾟﾀｰﾝ内最小分割角度(5 °)。
ピッチ[pulse]
通常の 1 巻にﾋﾟｯﾁ送り軸が進む距離。単位は pulse。
終了角[°]
巻き終わり時の終了位置を設定。単位は基本ﾊﾟﾀｰﾝ内最小分割角度(5 °)。
送り出し量[ﾋﾟｯﾁ]
ジャンプ折り返し時の余分に送り込む量。単位はピッチ。
終了パターン選択
最終巻後の終了時に終了ﾊﾟﾀｰﾝの使用/不使用を選択。
1 層目巻数
1 層目の巻数。この巻数を基に２層目の巻数を決定。
3 層目巻数
3 層目の巻数。この巻数を基に４層目の巻数を決定。
4 層目ジャンプピッチ[ﾋﾟｯﾁ]
ジャンプ折り返し時のずらし量。単位はピッチ。
5 層目巻数
5 層目の巻数。
※各項目の設定値等の詳細は画面仕様説明部にあります。
ｼﾞｬﾝﾌﾟ時ﾊﾟﾗﾒｰﾀ

送り出し量

ｼﾞｬﾝﾌﾟﾋﾟｯﾁ

TB04-2284top.jtd-2

４－３

動作の流れ

展開後の動作の流れです。括弧内は巻き数を示します。
０°へアブソ移動。
初角位置への移動。
基本パターンの順方向データの初角分だけ削除した物を１巻目データとする。
(１巻目)(１層目巻数－１)回基本パターンの順方向データを繰り返す。
(２～１７巻目)
次巻目の時に基本パターンの折り返し奥を実行。(反ピッチ戻り)(１８巻目)(１層目巻数－２)回基本パターンの逆方向を実行。
(１９～３３巻目)
次巻目の時に基本パターンの折り返し手前を実行。(反ピッチ進み)(３４巻目)(３層目巻数－１)回基本パターンの順方向を繰り返す。
(３５～４６巻目)
次巻目の時に基本パターンのジャンプ折り返しのﾊﾟﾀｰﾝを以下のように編集。
（４７巻目）■ｼﾞｬﾝﾌﾟ折り返しﾊﾟﾀｰﾝ■ｼﾞｬﾝﾌﾟﾋﾟｯﾁを反映■送り出し量を反映(実際は更に半ﾋﾟｯﾁずれる)
これらのｼﾞｬﾝﾌﾟﾋﾟｯﾁ
送り出し量
角度を定義
→→

４層目巻数を次のように算出。(３層目巻数－ 4 層目ジャンプピッチ)(４層目巻数－１)回基本パターンの逆方向を繰り返す。
次巻目の時に基本パターンの折り返し手前を実行。(反ピッチ進み)(５層目巻数－２)回基本パターンの順方向を繰り返す。
終了ﾊﾟﾀｰﾝ選択により、最終巻時使用ﾊﾟﾀｰﾝを順方向ﾊﾟﾀｰﾝ、終了ﾊﾟﾀｰﾝから選択。
順方向ﾊﾟﾀｰﾝ使用時は５７巻目を実行後、順方向ﾊﾟﾀｰﾝを終了角まで実行。
終了ﾊﾟﾀｰﾝ使用時は５７巻目を実行後、そのまま終了角まで巻く。

（４８～５４巻目）（５５巻目）（５６巻目）（５７ or ５７’巻目）

５．ＥＸＣＥＬ専用ソフト(巻き線プログラム作成)の事例
５－１ 画面仕様
５－１－１設定画面

全ての動作はこの画面にて行います。具体的な動作は、基本パターンファイル選択、パラメータ設定、出力ファイル指定、パターン確認、プログラム生成です。以下に各動作の方法を記します。

TB04-2284top.jtd-3

■基本パターンファイル選択"ファイル選択"ボタンの横にあるコンボボックスから選択対象パターン名を選択します。
"ファイル選択"ボタンを押すと、ファイル選択ダイアログが表示されますので、各パターンファイル(テクノコードファイル)を選択してください。
上図の様に選択されたパターン名の横のＤ列へ選択したファイルのフルパスが表示されます。
(巻線終了時方法にて最終パターンを使用しない場合は最終パターンの選択の必要はありません。)■巻線パラメータ設定
巻線パラメータは D12 ～ D20 のセルへ直接値を入れます。
各項目の単位及び指定範囲は以下の通りです。
初角：単位は 1 °単位ですが、プログラム作成時の最小分割角度(５°)が最小分解能です。
例えば 46 と設定しても内部的には 45 を設定した事になります。
有効範囲は０～ 359 です。
ピッチ：単位は pulse 単位です。ピッチはジャンプ折り返しパターン作成時に使用します。
０を設定すると、基本パターンで設定されたパターンを使用します。
(送り出し量、ジャンプピッチは反映されません)
有効範囲は０～です。
送り出し量：4 層目開始時のジャンプ動作の行き過ぎ量を設定します。単位は pich 単位です。
有効範囲は０～です。０の場合、ジャンプパターンの送り出し分が無くなります。
終了角：単位は 1 °単位ですが、プログラム作成時の最小分割角度(５°)が最小分解能です。
例えば 46 と設定しても内部的には 45 を設定した事になります。
有効範囲は０～ 359 です。
終了方法 ：０ or １にて終了時のパターンを設定します。
０を設定すると順方向パターンを使って終了します。
０以外の場合は設定された最終パターンを使って終了します。
1 層目巻数：１層目の巻数を設定します。この巻数を基に２層目の巻数を決定します。
3 層目巻数：3 層目の巻数を設定します。この巻数を基に 4 層目の巻数を決定します。
この値と 4 層目ジャンプピッチから４層目巻数が算出されます。
4 層目ジャンプピッチ：4 層目開始時のジャンプピッチ幅を設定します。単位は pich 単位です。
有効範囲は０～です。０を設定しても、半ピッチ分ずらして巻始めます。
この値と３層目巻数から４層目巻数が算出されます。
5 層目巻数：5 層目の巻数を設定します。
■出力ファイル指定
出力ファイル名テキストボックスへ設定したファイルへ作成したプログラムを出力します。
このファイルが未設定でプログラム作成処理を実行するとエラーダイアログが表示されます。
■パターン確認"パターン確認"ボタンの横のコンボボックスにて確認するパターンを選択し、"パターン確認"ボタンを押すと、選択したパターンが同画面のグラフへ下図のように各軸毎に表示されます。
但しここで確認できるのは、基本パターンのみです。(巻線パラメータを加味していないデータ)

TB04-2284top.jtd-4

■プログラム生成"プログラム生成"ボタンを押すとプログラム作成処理に入ります。出力は選択された出力ファイルとグラフ表示シート上のグラフへ出力されます。
"内部計算"シートには最終的な各パターンのデータが書き込まれ、"巻線プログラム"シートには最終的なプログラムの各軸指令値が数値として出力されています。
５－１－２

ｸﾞﾗﾌ表示画面

設定画面にてプログラム生成を実行すると、最終的に上図のシートへ移り全移動がグラフ表示されます。
各グラフは各軸の全データを持っていますので、グラフ上の設定を変更することにより、任意の部分を確認することが出来ます。
具体的には"巻線プログラム"シート内の AA 列～ AD 列までを表示しています。

TB04-2284top.jtd-5

５－１－３

内部計算画面

この画面には以下のようなデータが出力されます。
・プログラム生成時に巻線パラメータを加味した各パターン・パターン確認時に基本パターンをグラフ表示用に加工したデータ
５－１－４

巻線プログラム画面

この画面には最終的なプログラムの各軸指令値が数値として出力されています。

TB04-2284top.jtd-6