多軸の同期制御が重要です。従来は機械カムと機構連結で同期させていましたが、
最近はサーボと電子カム制御に置き換える事例が増えてます。
電子カム方式には、機械カム方式に比べていろいろなメリットがあります。
ただ、真のメリットを享受するには、モーションコントローラやサーボの機能・性能に
よるところが大きいです。
電子カム方式では、機構の軽量化により、生産性の向上を目的として、より高速で
精密な同期性が要求されます。特殊な電子部品製造では、数十ｍｓｅｃの高タクトで
正確に繰り返し動作させる場合もあります。
また、１００軸に近い多軸同期システムもあります。オープンＭＣと汎用サーボの
組み合わせで、業界最高速の同期制御や超多軸同期が可能です。
【同期制御マシンとは？】
■微細部品搬送・組立 高速・緻密・画像処理による判別
■電子部品製造 コネクタ製造など
■半導体製造 コンデンサー製造など
■シート加工・巻き取り シート材の同期送り カッティング 巻き取り
■フィルム加工機 電子部品・ＦＰＤ関連のフィルム材製造
■特殊製造ライン 大量生産で高タクトを必要とする生産材の製造マシン
各々の作業ヘッドを動作させるマシンです。
■機械式の同期マシンは、機構設計が大変
細部の動作に渡り、機構でのリンクが必要。機構設計と製作が大変。
■緻密な動作パターンが困難
カムで微妙な動作を設計するのに熟練や専用ＣＡＤが必要。
また、動作パターンを変更する場合は、カムが作り直し。
■作業変更が困難
作業内容を変更するには、カム・リンク・その他の機構部品の交換が必要。
■メンテナンスが難しい。
機構が特殊で部品も多い。また、機構の可動部が多いために定期保守が必須。
■エネルギー効率が悪い。
リンクなど作業に直接作用しない可動部が多く、それらの駆動パワーは無駄。
また、機構部が多いので、大型化や騒音となる傾向がある。
■シート材のテンション制御
ダンサロールなどは、機構も大きく、コスト負担も大きい。また、そのたまり分自体が
ムダであり、品種切り替え時は段取り時間のムダにもつながる。
■機械式の同期では性能限界
画像によるワークの良否判定の結果で、作業内容を変えるなど、動作中の瞬時の
切り替えも必要。また、作業毎に補正値を加えて、調整して動作したいこともある。
機械式では、難しい。
■外部エンコーダパルスへの同期は困難
コンベアー上の移動ワークに同期・同調する作業では、エンコーダなどのセンサーで
リアルタイムにワーク位置を検出し、ヘッド位置を制御する必要がある。
機械式では不可能に近い。
■電子式やサーボ応用の技術が重要
サーボ応用としてはレベルが高く、経験も必要。
■ＰＬＣラダーでモーション制御は、めんどう
ラダーから１つ１つの動作を指令するのでは複雑で、設計負荷も大きい。
■汎用ＮＣでは、フィットしない。
汎用ＮＣには、同期制御や電子カムなどの特殊機能がない。
Ｇ言語やロボット言語も便利だが、電子カムと併用しにくい。
■ＩＯ制御とモーションのタイミング連係
吸着や把持など、軸動作と正確にタイミングを合わせたＩＯ制御がほしい。
■機構や動作が特殊
機構が特殊で、単純な位置決めや補間動作だけでは運転できない。
トルクを指定する押しつけ動作も時には必要。
■高速動作では同期に誤差がでる。
各軸のサーボ系の応答性の差でお互いのタイミングのズレが生じる。
低速時は問題とならないが、速度に応じてズレが大きくなる。
■高速になると機構が振動
機構の剛性とサーボの応答性のバランスによっては、機構の揺れ・振動・音などが
発生する。
■もっとフレキシブルにしたい。
電子式なのだから、動作パターの瞬時変更や補正をリアルタイムにおこないたい。
■外部エンコーダパルスへの同期性能に劣る。
サーボやコントローラによっては、外部同期が原理的にできないものや、 疑似的な
同期制御で同調精度が不十分な場合もある。
■同期動作と通常動作の組み合わせもほしい。
同一の軸でも、電子カム動作させたいときと、通常の位置決めや補間で動かしたい
場合がある。運転プログラムの中で混在させて使えればベスト。
■メインの同期部の他に、周辺装置も制御
生産のメイン部は、同期作業であっても、材料やワークの搬送や補助的な機構部は、
ロボット的な指令がやりやすい。
■テンションや力制御
張力や力の制御も必要。位置・速度・力をうまく制御して、ダンサロールなしにしたい。
■生産管理ソフトを活かしたい。
加工ノウハウをデータベース化して、専用ソフトで活かしたい。その専用ソフトから、
直接に運転したい。
■汎用的なサーボで最高性能
リニアモータなども含めて、最適なモータを選択したい。
■いろいろなモータ
時には、インダクションモータも使いたい。
■超多軸
数十軸や１００軸以上の同期も必要な時がある。
■マルチ作業を同時に実行したい。
マシンの複合化も進んでいる。あらゆる作業 アライメント・加工・検査・組立などを
同じ機構の中で処理したい。
■独自のソフトやラダーを作成したいが、モーション制御までは手が出せない。
モーション制御の中身は、よくわからないが、簡単に自由に取り扱いたい。
■自社ソフトを活かしたい。
画像処理・生産管理・専用ＣＡＭなど、社内蓄積（ソフト資産）があり、うまくリンクしたい。
自社ソフトから直接運転したい。
■周辺の搬送などいろいろまとめて制御したい。
ＡＴＣやＡＰＣを汎用的なロボット言語やＧ言語で制御したい。
■サーボの最適調整を最短時間でおこないたい。
何が最適かが評価できない。定量的に評価できない。
機構やモータの問題点が分離できない。
同期の精度を定量的に把握したい
■機構が単純 可動部を直接作業する部分のみにできる。
■機構部品が少ない もちろん機構部品は最少。（モータの数は増える）
■機構が小さく 不要な機構部がないので、小さくできる。
（モータが増える分は、大きくなる）
■部品の共通化 特殊な機構が不要となり、単純な機構部品で共通化できる。
■機械カムが不要 電子カムなのでデータテーブルを設定するのみ。
■自由度 データなので、動作パターン変更が簡単。
■ソフト管理 制御ソフトやパターンデータにノウハウが集約し管理しやすい。
■ＡＣサーボ サーボモータのＱＣＤは、向上している。特に小型ＡＣサーボのコスト
パフォーマンスは、非常に良い。
■保守が簡単 電気品は、ほとんど日常保守不要。標準的な機構部品も
ほとんど無給油。
■環境 エネルギー損失が小さい。発熱・振動・騒音も小さくなる。
※機械カム式が全て問題があるわけではありません。上記は、傾向であり可能性です。
精度・高速性・拡張性を実現できます。
■簡単モーション
オープンＭＣは、全てのモーション機能を完成形で内蔵しています。
ラダーやＰＣソフトからは、簡単な操作・指示だけで、緻密モーション動作ができます。
また、ラダーやＰＣソフトの設計なしで、テクノの標準運転ソフトだけでも十分に動作します。
試運転や導入は、特に簡単です。
■多軸でも部分的に動作可能
多軸システムでも必要に応じて、指定の軸だけを運転できます。
安全のために、自動／手動モードによらず他の軸をインターロックや無効にする機能が
あります。
一連の動作は、運転プログラムとしてオープンＭＣに内蔵できます。マクロ機能で変数・
演算・判断なども使えます。また、マルチタスクで並列運転も可能です。
Ｇ言語 ：工作機械などで使用する運転プログラムです。
テクノ言語 ：Ｇ言語の機能に入力判別や出力制御を強化したロボット言語です。
マルチタスク ：ＥＸ（８タスク） ＳＬＭ/ＰＬＭＣ４０（マスター／スレーブ／バックグランド）
マクロ機能 ：マクロ変数・演算・判定で運転内容をフレキシブルに変更
基準軸（主軸）のエンコーダフィードバックに同期追従して従軸を動作できます。
また、基準軸を仮想軸として、同期制御も可能です。
■同期運転と通常運転の混成（専用化）
同期運転と通常運転を同一運転プログラムのなかで、切り替えて指令できます。
同じ軸でも電子カム同期で作業する場合と通常の位置決めや補間指令で動作させたい
場合があります。
混成
タイミング図
サーボ制御では、０．１μｍオーダの制御も簡単です。
任意の加減速や速度で運転でき、作業に最適なパターンが自由に定義できます。
細かい指令の連続もなめらかに動作し、微妙な最適動作が可能です。
■補間指令の時間長は自由
他社の精密動作では時間固定の指令データを時系列に並べる手法もあります。
この場合、動作内容によらずデータ長が膨大になることや、動作中にオーバライドの
ように速度変更することが難しくなる問題があります。
オープンＭＣの指令の時間長は、自由で制限はありません。
０．１ｍｓｅｃの指令でも、数分間の指令でも指定どおりの速度で連続動作します。
※ ２つの補間指令の総和の時間が制御周期以下の時は、指定より速度が落ちる
ことになります。
※ 他社のコントローラでは、補間と補間（特に微小な補間）のつなぎ目で速度が
断続的になるものもあります。オープンＭＣでは、微小補間でも、なめらかに
指定どおりの速度で連続します。
■セミクローズでもピッチエラー補正で高精度
通常のボールネジ駆動でも、ピッチエラー補正で、フルクローズ相当の精度が実現し
ます。サーボ系の応答性は、むしろ高く上げられるので、結果的には動的精度もさらに
向上します。スケールＦＢも不要で、コスト・信頼性・性能面でメリットが大きいです。
■テンションの検出や制御
モータの発生トルクがリアルタイムで検出できます。また、センサーで実際の
テンション（張力）を検出してフィードバックも可能です。
サーボモータでは、シートから引かれる力に対して、指定のトルクでフォローにも
ブレーキにも作用できます。動作状態に応じた最適で緻密なテンション制御が可能です。
ダンサロールなどの機構をなくすか、あるいは最小構成にできるので、コストや生産性の
向上が期待できます。
■トルク値の監視やロギング
動作時のトルクを監視でき、テンション・推力・異常動作などの運転中の判別も可能です。
測定値のロギング機能やマクロ変数としてＰＣやＰＬＣからも読み出す事もできます。
■Mechatrolinkによる位置・速度・トルクの制御
Mechatrolinkは、省配線のサーボ接続で、ＱＣＤ全てにメリットがあります。
トルク指令・トルク制限付きの補間指令・通常の補間指令などを０．５ｍｓｅｃ単位で
切り替えや指令ができます。（７軸以上では、１ｍｓｅｃ単位）
配線も簡単で、コストメリットも大です。
■リニアモータによる超精密同期
リニアモータの場合、さらに高速・超精密が実現します。
動作時の力をほとんどそのまま指令・監視できます。柔軟物の取り扱い、挿入や
かしめ作業など力加減が必要な作業にも最適です。
■最適な加減速制御
高速性を追求すると微妙な加減速制御が必要です。動作条件の一つとして自由に
設定できます。
加減速の形状 ：直線形・Ｓ字形・指数形など選択可能。
加減速設定 ：時定数は、マクロ変数やパラメタ設定で変更が自由。
オーバライド ：送り速度は、常時１％～２００％で変更可能。
■フレキシブル電子カム
高速な繰り返しでは、主軸角度を基準に従軸位置をテーブル化して、電子カム制御も
役立ちます。
特にフレキシブル電子カムでは、動作中にワークや条件を瞬時に判断し、動きの
パターンテーブルを変更して、動作を変化させることも可能です。
■位相補償
電子カムなどの高速同期マシンでは、高速領域での従軸と主軸の動作タイミングの
ズレが問題となる場合があります。オープンＭＣでは、「位相補償」でそのズレを解消
します。５０hz動作でも正確に同期している事例もあります。
（位相補償の効果）
テクノ言語では、センサーの入力判断やシリンダやソレノイドの出力制御も可能です。
ジグや補助ピンの出し入れなど、いろいろなヘッド装置をモーションと同期して制御し
ます。補間指令と同時に出力信号をＯＮ／ＯＦＦできますので、動きながらでも毎回
同じ位置で正確に動作できます。
特殊な機構には、オプションやカスタマイズで対応します。
平行軸制御 １つの軸を両側の駆動軸で同期制御。型締めなどにも応用できます。
機構変換 リンクや極座標構造のときは、変換式をインプリメント
超多軸 ＥＸでは、１６軸を制御できます。さらに多軸では、並列運転で軸拡張し
ます。
ＰＬＭＣ４０の並列運転では、お互いの制御周期も同調させて、全軸を完全同期できます。
１００軸以上でも、完全な同期制御が可能です。
■カスタマイズ（特殊対応）
標準システムをベースに、ソフト改造で特殊システムに対応します。
テクノの技術資産を有効に活用し、効率的な専用化対応が可能です。
テクノの開発スタッフが直接お客様と打ち合わせして、高品質で効率的な専用化を
いたします。取りまとめ・設計・試運転・アフター支援などご要望に応じて対応します。
各マシンの特殊性・独自性は、便利なオプション機能やカスタマイズで活かされます。
■マクロ（変数／演算）によるフレキシビリティ
運転プログラムの中で変数・演算・判別が可能です。同じ運転プログラムでも、
状況で動作内容を変更できます。目標位置、速度、トルク、タイマー値などを変数に
できます。
トルク値モニタと大小比較で、トルク異常など自動判別もできます。
また、オープンＭＣの内部情報のほとんどがマクロ変数として読み書きできるので、
ラダーやＰＣソフトからリアルタイムに操作や監視も可能です。
■マルチタスクによる拡張性・周辺制御もカバー
マクロ機能やマルチタスクで、ワークの搬入／搬出や周辺制御もできます。
テクノ言語では、センサーの入力判断やシリンダやソレノイドの出力制御も可能です。
ＥＸでは、８タスクまで同時処理できるので、８ステーションの管理ができます。
手動/自動モードを混在させてもＯＫです。
■軌跡精度の評価とサーボ系の最適調整
内蔵の解析ツールで軌跡精度を定量的に評価できます。その結果、機構やサーボ系を
含む最適調整も容易です。特に真円度の評価では、機構を含むサーボ系の応答性・
摩擦のようすなど、精度検証のあらゆる要素が効果的に評価できます。
同期マシンでは、軌跡制御のイメージは薄いですが、機構・サーボ系の評価方法は、
他のマシンと同じ手法で可能です。
各軸の位置・速度・トルクを同時サンプリングして、時系列データを解析できます。
位置情報と発生トルクが完全に同時データであることが、解析上で重要なポイントです。
定量解析機能を応用して、リアルタイムに作業毎のトルクや反力を監視して、品質管理に
応用できます。
■高級ＮＣ相当の基本性能
完全パス動作 微小補間のなめらかな連続
多軸制御 ＰＬＭＣ４０／ＳＬＭ４０００：４軸 ＰＬＭＣ－ＭⅡＥＸ：１６軸
多軸補間 ＰＬＭＣ４０／ＳＬＭ４０００：４軸 ＰＬＭＣ－ＭⅡＥＸ：９軸
制御周期 ０．５／１／２ｍｓｅｃ
最小連続補間 ０．５／１／２ｍｓｅｃ 制御周期毎の細かい正確な多軸同期
ＳＬＭ４０００
ＰＬＣモーション
ＰＬＭＣ４０
ＰＬＭＣ－ＭⅡＥＸ
ライン制御の前後や周辺の装置と簡単に連係できます。
ＩＯ制御 入出力信号でハンドシェーク。（テクノ言語の入力判別機能）
ＲＳ２３２通信 シリアル通信です。通信仕様を公開しています。（テキスト通信機能）
イーサネット ＦＡ-Ｍ３Ｒ経由ですが、高速にやりとりできます。（パソコンリンク機能）
■自立モーションでラダー／ＰＣソフトの負担は最小
オープンＭＣ自体で全てのモーション機能を内蔵し完結しています。
ラダーやＰＣソフトは簡単な指令だけで、豊富なモーション機能を利用できます。
◆G言語やテクノ言語でプログラム運転
◆自動/手動機能の全てをモジュールに内蔵
◆いろいろなオプション機能は、各々が完成形
■ＰＣソフトとの自由でリアルタイムな連係
自立でありながら、ＰＣともリアルタイム連係が可能です。
ＤＬＬでソフトインタフェースを公開しています。
◆ＰＬＣモーション：イーサネットでＰＣと接続
◆ＳＬＭ４０００ ：ＵＳＢ／ＲＳ２３２でＰＣと接続
◆ユーザＰＣソフトへの組み込み
◆専用運転ソフト・生産管理・画像処理ソフトなどとのリアルタイム連係
テクノのＤＬＬを利用して、Ｗｉｎｄｏｗｓ上のソフトからダイレクト運転が可能です。
ＤＬＬを経由して、オープンＭＣの全ての機能が自由・リアルタイムに使えます。
各々の専用ソフトに簡単に組み込めますので、独自システムが簡単に実現します。
■生産管理ソフトから直接運転
ラインの生産計画・ワークの設計情報・作業条件データベースなどをもとに、自動的に
運転データを作成し、オープンＭＣを直接に運転できます。同期・連動する複数ヘッドの
マシンの段取り変更は、通常かなり大変な作業ですが、それを全て自動的に行うことも
可能です。このような専用ソフトとオープンＭＣは、ＤＬＬ経由で簡単に連係します。
■画像処理との連係
ＰＣベースの画像処理とも、上記のＤＬＬ経由で簡単に接続できます。
ワークの判別、加工後の精度検証、キズなどの検査などに応用できます。
■ＰＬＣ「ＦＡ－Ｍ３Ｒ」とも自由でリアルタイムな連係
上記のＰＣとのＩＦ公開は、そのままＰＬＣに対しても同じです。加えて、ＰＬＣとのＩＦでは
特殊レジスタが多様されていて、より高速にデータのやりとりが可能です。
■ＰＬＣモーションの拡張性
横河電機ＰＬＣ「ＦＡＭ３Ｒ」に内蔵するＰＬＣモーションは、汎用ＰＬＣの資産を活用します。
◆ＩＯ拡張・アナログ・カウンタ・通信など各種モジュール
◆ラダーＣＰＵやＲＴＯＳモジュールとも高速・強力に連係
◆ソフトＩＦの公開でラダーやｃ言語ソフトからリアルタイムな制御が可能
◆汎用ラダー制御で独自の制御システムの構築も簡単
■汎用サーボで最高性能
パルス列指令やMechatrolinkで汎用ＡＣサーボと接続でき、回転形・ＤＤ・リニアなど
いろいろなタイプのモータが利用できます。
特にMechatrolinkで安川電機ΣＶシリーズとの組み合わせは、位置・速度・トルクの
制御が可能で応答性も業界最高のレベルです。
■Mechatrolinkサーボのメリット
モータ選定 回転形、ＤＤ、リニアなど幅広い選択が可能です。
高性能 ＰＬＭＣ－ＭⅡＥＸで、０．５ｍｓｅｃ周期で６軸補間が可能です。
業界最速クラスの多軸補間性能です。
省配線 通信方式なので、コスト・配線面でメリット大です。
多軸でも負担がありません。
アブソエンコーダ Σｖでは、アブソエンコーダが標準的です。原点復帰が不要で、
サーボオフからの復旧動作も容易です。
■独自で先端的な生産技術の組み込み
ソフトＩＦを利用して、独自で先端的な生産技術への組み込みが可能です。
緻密モーションのカスタマイズでさらに差別化を推進できます。
■導入支援
お客様のご要望に応じたサポートをいたします。
サーボ応用 サーボの選定・周辺の設計・試運転など
マニュアルにも具体的な説明がありますが、個別のご相談にも応じます。
電気・制御 周辺の電気設計やソフト設計も対応します。特に経験の浅いお客様には、
雛形としての設計や設計資料のご提供もいたします。
開発・販売いただくことが可能です。また、守秘性も高いので簡単にまねはされません。
■電子カム方式で性能向上とコストダウン
機構を単純化・最小構成とする事で、開発・製作・保守の全ての面でコストダウンが
可能です。また、電子カムならではの自由度や拡張性のメリットは大きいです。
■簡単に導入
サーボ応用の経験が少なくても比較的短時間で導入できます。
必要に応じて、サーボ選定や周辺まとめまで、テクノで支援できます。
モーション機能の作り込みは不要で、応用する事に専念できます。
■業界最高レベルの同期性
高精度・最高タクトにより、生産性が向上し、マシンの付加価値が上がります。
多軸補間や微小補間の連続などの基本性能は業界トップレベルです。
機構の限界速度でも良好な動作精度で、タクトも向上します。
■革新的な生産技術
動作中のパターン変更や補正、超多軸同期など、従来では困難であった生産技術が
実現できます。機械・設備メーカのアイデアを最適に実現します。
■専用ソフトで独自システム・ダイレクト運転
ソフトＩＦの公開を利用して、ラダー/C言語ソフト/PCアプリから独自の制御機能を
実現できます。独自の生産技術を追究し、他社との差別化を推進します。
その上、ノウハウは守秘できます。
■独自なモーションコントローラ
カスタマイズで専用のモーションコントローラとなります。中身のほとんどが標準ベースで
あっても、一部を特殊機能に改造することで、各マシンに最適のコントローラが実現します。
■周辺制御も同一コントローラで制御
メインの機構に加えて、周辺の動作をロボット言語やマルチタスクで並列制御できます。
■精度解析と実機調整の時間短縮
多軸の同期性を定量解析できます。最適動作を実運転なしに簡単に調整できます。
精度評価やサーボ系の最適調整も短時間で可能です。
■ラインシステムへの組み込み
ＰＬＭＣは、コンパクトなモジュール構造で、１台のＰＬＣの下に複数台の並列運転も
容易です。ソフトＩＦも自由度が高く、全システム制御の中に組み込みが簡単です。
■ＰＣ／ＰＬＣ／緻密モーションのリアルタイム連携で自由な拡張性
ＰＣ・ＰＬＣ・モーションのＣＰＵが独立性を保ちながら、自由に連係できる構成は、
強力な可能性を持っています。アイデア次第で、ＰＣやＰＬＣ上の生産技術やノウハウを
積極的に活用できます。ユーザソフトへの組み込みや連携が簡単で、システム全体の
独自性・拡張性が追究できます。