凸轮数据显示装置的制作方法

本发明涉及一种凸轮数据显示装置，特别涉及一种考虑了凸轮轴的转速的凸轮形状数据显示方法。

背景技术：

目前，使用电气地实现与机械凸轮相同动作的电子凸轮。在电子凸轮中，通过使与凸轮轴(主轴)的相位同步地定义跟踪轴(从属轴)的位移，能够电气地再现具有某个形状的机械凸轮的动作。这里，将定义了凸轮轴的相位与跟踪轴的位移之间的对应关系的数据称为凸轮形状数据(图4)。一般使用凸轮数据显示装置生成或确认凸轮形状数据。

例如日本特开2004-114176号公报中记载有将凸轮轴相位(角度)与跟踪轴位移之间的对应关系定义为数据表的结构。该结构有能够容易地生成电子凸轮的同步动作的优点。

在日本特开2004-114176号公报中记载的数据表中，初次难以了解电子凸轮的动作。因此为了容易地理解电子凸轮的动作，在凸轮数据显示装置中，在将凸轮轴相位和跟踪轴位移设为2轴的图表中表示凸轮形状数据，进行波形显示(图5)。

但是，当例如机械搭载曲柄等减速机构等凸轮轴的转速根据相位而发生变化时，在将上述的凸轮轴相位和跟踪轴位移设为2轴的波形显示中，难以理解跟踪轴为哪种动作(图6)。

更具体地说，在如图5以及图6所示的现有凸轮形状数据的波形显示中，不能够掌握凸轮轴的各个相位的转速。另外，不能够掌握跟踪轴的相位随着时间的变化、跟踪轴的动作速度以及加速度的最大值以及成为最大的相位等。因此，会有以下问题，即难以判断跟踪轴的速度或加速度是否适当，难以预测修正了凸轮形状数据时的速度以及加速度的影响。

技术实现要素：

因此本发明是为了解决这样的问题点而提出的，其目的在于提供一种能够显示考虑了凸轮轴的转速的凸轮形状数据的凸轮数据显示装置。

本发明一个实施方式的凸轮数据显示装置是对电子凸轮的动作进行波形显示的凸轮数据显示装置，具有：凸轮形状数据存储部，其存储将凸轮轴的相位与跟踪轴位移对应起来的凸轮形状数据；凸轮轴转速取得部，其取得上述凸轮轴的转速；以及波形生成处理部，其根据上述凸轮形状数据和上述凸轮轴的转速来生成表示时间与上述跟踪轴的动作之间的关系的上述波形显示。

在其他实施方式的凸轮数据显示装置中，上述凸轮轴的转速根据上述相位而变化。

在其他实施方式的凸轮数据显示装置中，上述波形生成处理部生成表示时间与上述跟踪轴的位移之间的关系的上述波形显示。

在其他实施方式的凸轮数据显示装置中，上述波形生成处理部生成表示时间与上述跟踪轴的速度之间的关系的上述波形显示。

在其他实施方式的凸轮数据显示装置中，上述波形生成处理部生成表示时间与上述跟踪轴的加速度之间的关系的上述波形显示。

在其他实施方式的凸轮数据显示装置中，上述波形生成处理部生成表示时间与上述跟踪轴的加加速度之间的关系的上述波形显示。

在其他实施方式的凸轮数据显示装置中，上述转速取得部取得实际测量值或动作预定速度作为上述凸轮轴的转速。

在其他实施方式的凸轮数据显示装置中，上述转速取得部还取得上述凸轮轴的旋转方向信息。

在其他实施方式的凸轮数据显示装置中，上述波形生成处理部根据上述旋转方向信息判断上述旋转方向，当上述旋转方向反转时，生成使表示上述时间的轴反转的上述波形显示。

在其他实施方式的凸轮数据显示装置中，上述波形生成处理部根据上述旋转方向信息判断上述旋转方向，当上述旋转方向在旋转过程反转时，生成上述旋转方向反转的时间点以后的使表示上述时间的轴反转的上述波形显示。

在其他实施方式的凸轮数据显示装置中，上述波形生成处理部根据上述旋转方向信息判断上述旋转方向，以根据上述旋转方向不同的显示方式生成上述波形显示。

在其他实施方式的凸轮数据显示装置中，上述转速取得部还取得上述凸轮轴的旋转开始时相位，上述波形生成处理部生成使上述旋转开始时相位与时刻零一致的上述波形显示。

根据本发明，能够提供一种能够显示考虑了凸轮轴的转速的凸轮形状数据的凸轮数据显示装置。

附图说明

通过参照附图说明以下的实施方式，能够更加明确本发明的上述以及其他目的、特征。

图1是说明本发明实施方式的凸轮数据显示装置100所实施的处理的图。

图2是说明本发明实施方式的凸轮数据显示装置100所实施的处理的图。

图3是说明本发明实施方式的凸轮数据显示装置100所生成的波形显示的一例的图。

图4是表示现有的凸轮形状数据的一例的图。

图5是表示现有的凸轮形状数据的波形显示的一例的图。

图6是说明现有的凸轮形状数据的波形显示的问题点的图。

图7是表示本发明实施方式的凸轮数据显示装置100的结构的图。

图8A是在表示本发明实施方式的凸轮数据显示装置100根据凸轮轴的构造而生成的波形显示的例子(1)的图中表示凸轮形状数据的图。

图8B是在表示本发明实施方式的凸轮数据显示装置100根据凸轮轴的构造而生成的波形显示的例子(1)的图中表示通过图8A所示的凸轮形状生成生成的波形的图。

图8C是在表示本发明实施方式的凸轮数据显示装置100根据凸轮轴的构造而生成的波形显示的例子(1)的图中使图8B的波形反转的图。

图9A是表示本发明实施方式的凸轮数据显示装置100根据凸轮轴的构造而生成的波形显示的例子(2)的图。

图9B是在表示本发明实施方式的凸轮数据显示装置100根据凸轮轴的构造而生成的波形显示的例子(2)的图中表示通过图9A所示的凸轮形状将横轴生成为时间轴的波形的图。

图9C是在表示本发明实施方式的凸轮数据显示装置100根据凸轮轴的构造而生成的波形显示的例子(2)的图中使图9B的波形反转的图。

图10A是表示本发明实施方式的凸轮数据显示装置100根据凸轮轴的构造而生成的波形显示的例子(3)的图。

图10B是在表示本发明实施方式的凸轮数据显示装置100根据凸轮轴的构造而生成的波形显示的例子(3)的图中表示通过图10A所示的凸轮形状生成的波形的图。

图10C是在表示本发明实施方式的凸轮数据显示装置100根据凸轮轴的构造而生成的波形显示的例子(3)的图。其中在图10B的波形中是以130°为起点生成的图。

具体实施方式

以下，结合附图说明本发明的实施方式。

图7是表示本发明实施方式的凸轮数据显示装置100的结构的框图。凸轮数据显示装置100具有凸轮形状数据存储部101、凸轮轴转速取得部103、波形生成处理部105以及显示部107。

凸轮数据显示装置100是典型的个人计算机(PC)等信息处理装置。凸轮数据显示装置100通过由CPU按照存储在存储区域中的程序来执行预定的处理，逻辑地实现各种处理部。

凸轮形状数据存储部101存储将凸轮轴的相位和跟踪轴的位移对应起来的凸轮形状数据。典型地通过图4或图5所示的表形式来定义凸轮形状数据。

凸轮轴转速取得部103根据凸轮轴的运行用数据或实际测量数据来取得各个相位的凸轮轴的转速。例如，从相位0°到359°为止，按照每1°取得该相位的转速。

另外，凸轮轴转速取得部103计算各相位间的执行时间。例如，从相位0°到359°为止，按照每1°计算凸轮轴迁移到下一个相位为止的经过时间。然后，凸轮轴转速取得部103将各个相位的转速和执行时间对应起来存储。

波形生成处理部105根据凸轮形状数据存储部101存储的凸轮形状数据来进行生成表示跟踪轴的运动的各种波形的处理。这里，该波形的特征为使用时间轴而生成。

在现有的方法中，如图1的左侧所示，将凸轮轴的相位作为横轴对凸轮形状数据进行波形显示。但是根据该波形不能够读取各个相位间(N-1～N、N～N+1)的执行时间，进而不能读取速度和加速度。另一方面，波形生成处理部105如图1的右侧所示，例如将时间设为横轴，将跟踪轴位移设为纵轴对凸轮形状数据进行波形显示。由此，例如能够读取各个相位间(N-1～N、N～N+1)的执行时间(T_N、T_N+1)。

进一步具体地说明该波形生成处理。波形生成处理部105从凸轮轴转速取得部103取得相位N-1的凸轮轴转速A(rev/min)以及相位N的凸轮轴转速B(rev/min)。于是，波形生成处理部105能够通过公式1以及公式2分别计算从相位N-1到N之间的执行时间T_N以及从相位N到N+1之间的执行时间T_N+1。

T_N＝1/(A÷60×360)……公式1

T_N+1＝1/(B÷60×360)……公式2

另外，波形生成处理部105从凸轮形状数据存储部101分别取得相位N-1、N、N+1的跟踪轴位移。然后，波形生成处理部105在将时间设为横轴、跟踪轴位移设为纵轴的坐标平面上分别绘制相位N-1、N、N+1的值。由此，能够生成如图1的右侧所示的波形。

显示部107进行以下处理，即将波形生成处理部105生成的波形显示在显示器等上。

<实施例>

作为本发明的凸轮数据显示装置100的一个实施例，表示凸轮轴以在从相位0°到180°为止为60(rev/min)、从180°到360°为止为20(rev/min)这样的方式改变转速进行旋转时的凸轮形状数据的波形显示方法。

凸轮形状数据存储部101存储如图2所示的凸轮形状数据。另外，图2的左侧图表表示通过现有的方法对该凸轮形状数据进行波形显示的例子。在该现有例子中，取凸轮轴的相位作为横轴，因此能够掌握与时间经过对应的跟踪轴的动作变化。

凸轮轴转速取得部103根据凸轮轴的运行用数据或实际测量数据来取得图2所示的各个相位的转速。在该例子中，转速在从相位0°到180°为止为60(rev/min)，在从180°到360°为止为20(rev/min)。据此，凸轮轴转速取得部103按照上述公式1以及公式2计算从相位0°到180°的每1°的执行时间1/360(sec)，计算从180°到360°的每1°的执行时间3/360(sec)。凸轮轴转速取得部103将这些转速以及执行时间进行对应，通过图2所示的表形式进行存储。

波形生成处理部105根据该执行时间来生成图2所示的将现有的图表横轴转换为时间轴的波形。然后，显示部107将波形生成处理部105生成的波形显示在显示器设备等中。

图3表示波形生成处理部10生成得到的波形显示的例子。图3的上段是在横轴取从相位0°开始的经过时间，在纵轴取跟踪轴位移时的波形显示。根据该波形显示，即使在凸轮轴的转速发生变化的情况下，也能够识别掌握与时间经过对应的跟踪轴的动作。

图3的中段是在横轴取从相位0°开始的经过时间，在纵轴取跟踪轴位移时的波形显示。能够根据各个相位间的跟踪轴位移的差值和执行时间来计算出跟踪轴的速度。根据该波形显示，能够识别掌握会成为怎样的速度模式，能够确定跟踪轴的动作速度的最大值以及成为最大的地点(时刻)。另外，也能够判断有没有超过预定速度。

图3的下段是在横轴取从相位0°开始的经过时间，在纵轴取跟踪轴的加速度时的波形显示。能够根据各个相位间的速度的差值和执行时间来计算跟踪轴的加速度。根据该波形显示，能够确定跟踪轴的加速度的最大值以及成为最大的地点(时刻)。进一步，也能够计算出电动机的最大负荷。

另外，虽然未图示，但是通过显示在横轴取经过时间，在纵轴取加速度的差值的波形，能够确认加速的变化量即加加速度。由此，能够调整加加速度而修正凸轮形状数据。通过调整加加速度能够得到更加平滑的加速度变化。

或者，凸轮轴转速取得部103可以取得转速和表示凸轮轴的旋转方向的旋转方向信息。波形生成处理部105能够根据旋转方向信息判断是使凸轮轴正向旋转(相位从0°向359°变化)还是逆向旋转(相位从359°向0°变化)即反转。波形生成处理部105在凸轮轴向与通常相反的方向旋转时、中途旋转方向反转而进行往复动作时等，能够将图表的横轴从现有的相位轴转换为时间轴，并且也能够生成使时间轴反转等包括了旋转方向信息的波形。

例如，凸轮形状数据存储部101中存储如图8A所示的凸轮形状数据。这里，当凸轮轴的旋转方向反转即相位从359°向0°变化时，如果按照上述实施方式生成将横轴设为时间轴的图表，则生成图8B的波形。在进行与凸轮形状数据的形状比较时，波形生成处理部105使图8B的横轴反转，生成图8C所示的波形即可。根据图8C的波形，容易进行与图8A的凸轮形状数据的比较。波形生成处理部105能够根据典型的用户指示来实施图8B的波形显示和图8C的波形显示的切换。

另外，例如，凸轮形状数据存储部101中存储如图9A所示的凸轮形状数据。该凸轮形状数据表示凸轮轴从90°开始旋转，在270°反转并再次返回90°。在这种情况下，如果按照上述实施方式生成将横轴设为时间轴的图表，则生成图9B所示的波形。这里，通过根据旋转方向信息而不同的方式显示图9B的波形，由此例如使用不同的线种或颜色等进行区别，由此用户能够容易地判断旋转方向和反转场所。在进行与凸轮形状数据的形状比较时，波形生成处理部105将凸轮轴的旋转方向反转的时刻设为边界使图9B的横轴反转，生成图9C所示的波形即可。根据图9C的波形，能够直觉地掌握凸轮轴的运动，容易地进行与图9A的凸轮形状数据的比较。波形生成处理部105能够典型地根据用户的指示实施图9B的波形显示和图9C的波形显示的切换。

或者，凸轮轴旋转速度取得部103也可以取得转速和旋转开始时相位。此时，波形生成处理部105能够生成将时间轴原点设为旋转开始时相位的波形。由此，用户能够确认将旋转开始时设为起点的动作。

例如，凸轮形状数据存储部101中存储如图10B(a)所示的凸轮形状数据。这里，如果简单地按照上述实施方式生成将横轴设为时间轴的图表，则生成图10(b)那样的波形。但是，凸轮轴不限于经常从0°开始旋转。例如，如果凸轮轴从130°开始旋转，则在图10(b)的波形中，在130°左侧的波形应该是在未来产生的变形，但是却显示为过去的波形。该矛盾是因为没有考虑时刻零来生成波形而产生的。因此在这种情况下，波形生成处理部105将旋转开始时的相位即130°设为起点，生成图10(c)所示的波形即可。由此，能够生成时间轴不包括矛盾的波形。

这样，根据本实施方式，波形生成处理部105使用凸轮形状数据存储部101存储的凸轮形状数据、由凸轮轴转速取得部103取得的凸轮轴的转速来生成吸收了时间概念的凸轮形状数据的波形显示。由此，能够识别掌握与凸轮轴的转速的变化对应的跟踪轴的动作。另外，能够确定速度或加速度的最大值(进而是电动机的最大负荷)、取得最大值的场所(相位或时刻)，所以能够可靠地进行凸轮形状数据的问题场所的确定以及修正。另外，能够判断跟踪轴的速度、加速度是否适当，即使在修正了凸轮形状数据的情况下也能够事先预测速度以及加速度的影响。

另外，本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离主旨的范围进行适当变更。例如，在上述实施方式中，说明了将时间轴设为横轴的波形显示的生成，但是本发明不限于这些，也可以将其他轴设为时间轴。另外，也可以代替简单的时间轴，而采用将时间作为要素包括的其他任意的指标作为轴。

以上，说明了本发明的实施方式，但是，本发明不限于上述实施方式的例子，也能够通过增加适当的变更，以其他方式来实施。