[发明专利]同步控制装置、同步控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及同步控制装置、同步控制方法、同步控制程序以及记录了同步控制程序的计算机可读取的记录介质，尤其涉及使主轴和从动轴根据任意的齿轮比来进行同步动作的同步控制装置、同步控制方法、同步控制程序以及记录了同步控制程序的计算机可读取的记录介质。

背景技术

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller：以下，称为“PLC”）例如由执行用户程序的运算单元、负责来自外部的开关或传感器的信号输入和对于外部的继电器（relay）或致动器（actuator）的信号输出的IO（输入输出）单元等的多个单元构成。PLC在这些单元之间，在每个用户程序执行循环，经由PLC系统总线和/或现场网络而进行数据的授受的同时，执行控制动作。

作为机械、设备等的动作的控制，有时包括用于控制电动机的运动的动作控制。作为这样的动作控制的典型例，设想着定位表（table）或进行机器人等机械机构的定位的应用。

在动作控制器中，同步动作或同步控制意味着主轴和从动轴保持着某种关系的同时动作的方式，一般包括凸轮（cam）动作或齿轮动作。凸轮动作是如下方式：在每个控制周期，从凸轮表中检索与主轴的位置（相位）对应的从动轴的位置（位移），从而决定从动轴的指令位置。齿轮动作是如下方式：将对主轴的速度乘以齿轮比的值作为从动轴的指令速度，从而决定从动轴的指令位置。

接着，说明齿轮动作。

为了使从动轴从停止的状态起到与主轴同步，需要以阶梯状地变化从动轴的速度。

这对应于如下情况：在手动传送（manual transmission）方式的汽车中，将主轴换作引擎、将从动轴换作车轮来考虑的情况下，不半踩离合器而立即进行了齿轮变速的情况。即，若踩下离合器，则与对从动轴（=车轮）产生不合理的力的情况相同。为了缓和因这样的从动轴速度急剧变化而对从动轴施加的机械冲击，考虑降低主轴的速度的方法和在同步开始之前开始从动轴的动作的方法（以下，称为“追赶动作”）。

在降低主轴的速度的方法中，存在装置的吞吐量（在单位时间内可处理的数目）减少或者在CNC（Computerized Numerically Controlled，计算机数字控制机床）中加工精度下降等的问题。因此，实现追赶动作是非常重要的。作为实现例，例如在专利文献1（日本专利第3452899号公报）中，公开了一种“追赶动作”的实现方法。即，在专利文献1中记载的动作方式中，预先定义了加减速的直线或曲线，从动轴在同步开始位置之前进行加减速，在同步开始位置之后主轴和从动轴同步。

现有技术文献

【专利文献】

【专利文献1】日本专利第3452899号公报

但是，在专利文献1（日本专利第3452899号公报）中，在追赶动作中，从动轴单独动作。因此，存在在追赶动作中主轴的速度产生了变化的情况下，不能在同步开始位置开始同步控制的问题。

这是因为，专利文献1（日本专利第3452899号公报）想要解决的课题是“缓和在同步开始时的从动轴的机械冲击”，并没有考虑追赶动作时的主轴的速度变化。

在如CNC（Computerized Numerically Controlled，计算机数字控制机床）工作机械这样主轴的速度微小的情况下，即使在追赶动作中主轴和从动轴没有同步，也有可能不会成为大的问题。但是，在所谓的通用动作控制器中，有时主轴的速度大幅变化。在这样的情况下，不能在同步开始位置开始同步控制。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种同步控制装置、同步控制方法、同步控制程序以及记录了同步控制程序的计算机可读取的记录介质，其能够缓和对从动轴施加的冲击，且能够在同步开始位置可靠地开始同步控制。

为了解决上述课题，本发明是一种同步控制装置，在每个控制周期执行主轴和从动轴的同步控制，其中，所述同步控制装置包括：指定部，指定主轴和从动轴开始同步的同步开始位置；凸轮曲线生成部，生成凸轮曲线；检测部，检测每个控制周期的主轴的位置信息；以及控制部，在同步开始位置之前，基于凸轮曲线和主轴的位置信息，在每个控制周期计算对于从动轴的速度指令值，在同步开始位置之后，基于主轴和从动轴的齿轮比，在每个控制周期计算对于从动轴的速度指令值，控制部以计算出的速度指令值来控制从动轴。

优选地，凸轮曲线生成部基于在同步开始位置之前的期间中的指定的目标加速度、目标减速度、以及目标速度，生成凸轮曲线。