【中級編】カム制御とは -機械カムから電子カムへ-

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みなさんは『カム』というものをご存じでしょうか。

カムとは運動要素を変える機械要素であり、エンジンなどに使われております。

カムを使用しますと、一つのモータを回すだけでたくさんの機構(水平運動、上下運動など)が動作することができ、機械的な部品点数の削減に貢献してきました。

ただ、今までのカムというのは金属でできているため、動作を少し変えたいという場合でもカムを加工するのに時間とコストが掛かってしまいました。

そこで登場したのが電子カムです。

補間制御に近いと思いますが、従来の機械カムと同様にカム制御を行うことができます

また、タイミングはプログラムにて変更可能ですので、時間とコストを掛けず、簡単にカム動作を修正することができます。

正直詳しい話はわかりませんので、この辺で話を終わりにしたいのですが、勉強のために少し調べましたので興味のある方はスクロールしてください。

【目次】

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機械カムの利点

機械カムの利点はなんと言っても滑らかな動きでしょう。

機械カムはアナログですので電子カムよりも思い通りの動きを再現してくれるのがよいところです。

電子カムの利点

電子カムは動作変更が容易であることが利点です。

機械カムのように細かい滑らかな動きにはなりませんが、それでも360degで256プロット以上することが可能ですので、機械カムに近い動きができます。

また、サーボモータのエンコーダで状態監視していますので、慣性が大きくても追従性を保ってくれます。

カム曲線の書き方

数回MT Developer2でカム曲線を書きましたが、こればかりは経験が必要と感じました。

そんなの当たり前だろと思われるかもしれませんが、まさにその通りだと思います。

しかし、初心者の方に経験だと言ったところで何にも前に進みませんので、私がカム曲線を書くときに気を付けていることをまとめたいと思います。

カム一回転 = 一動作

カム曲線を書く上で考えなければならないのが『カム一回転 = 一動作』です。

当然と思われる方が多いと思いますので、もう一度言うと『カム一回転 = 一動作』です。

あとは時間と速度と角度とストロークで書けます

『えっ!?どういうこと??』という声が聞こえてきそうですが、そのままの意味です。

『カム一回転 = 一動作』です。

カム曲線が書けないということは、どのように機械を動作させたいかわかっていないということです。

実際私もわからない部分が多々あり、3Dシミュレーションという形でカム制御の動作確認を行いました。

イメージと多少異なりましたが、『カム一回転 = 一動作』を意識して修正を繰り返しました。

ですので、カム曲線を記述するためには書いては確認してを繰り返さなければならないのです。

終わりに

私は機械科出身でなんとなくカムというのを知っていますが、電気科出身の方には馴染みがないと思います。

しかし、今後このようなカム制御の要望は増えてくる、特に生産能力が高い工場ラインでは必須かと思います。

そのときにカム制御ができるかどうかで仕事を取れるか取れないかが決まってきてしまいます。

使わないから知らないではなく、使わないけどできるようになっていましょう。

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