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カムポジショナ 概要


カムポジショナとは、従来のメカニカルカムの機能を電気的に実現するものです。ここではカムポジショナの概要を解説します。

概要用語解説

関連情報


カムポジショナとは

従来、回転角度の検出といえば、機械式のカムとリミットスイッチ(または光電センサなど)が使われていました。
カムポジショナとは、この従来のメカニカルカムの機能を電気的に実現するものです。
入力検出器(レゾルバ、エンコーダ)から角度データを取り込み、あらかじめ設定したON/OFF角度設定値
(カムプログラムと呼ばれます)に従い、出力をON/OFFさせます。
食品・包装機械などでは、角度位置データをもとに各機構部の動作タイミング制御を行います。
このタイミング制御に、カムポジショナが使われます。

レゾルバとは

レゾルバとは、角度を検出するセンサのひとつです。
レゾルバは構造がシンプルで電子部品を使用していないため、ほこり、振動などによる性能への影響がエンコーダと比べて小さいという特長があり、耐環境性、信頼性に優れているといえます。また、ブラシレスのため、メンテナンスフリーで寿命は軸受部のみに依存します。

アブソリュートエンコーダとは

アブソリュートエンコーダとは、角度を検出するセンサのひとつで、回転角度をアブソリュートコードで出力するロータリエンコーダです。
光学的、あるいは磁気的にコードを読み取り回転位置を検出します。

動作説明

カムポジショナの基本的な動作について説明します。
まず、カムポジショナにカムプログラム(カム出力のON/OFFパターン)を入力しておきます。カム出力のON/OFFは、各々ON/OFF角度で設定されています。
また、カムプログラムはバンク切替え信号でバンクNo.を設定することで選択できます。運転信号をONすることによって、カムポジショナは運転を開始します。

構成例

レゾルバを使用して角度検出を行う場合

特長

耐環境性

電子部品を使用していないため、油、粉塵、温度、衝撃に対してもエンコーダと比較して耐環境性に優れています。
また、-10℃から+80℃までの広範囲で使用できます。

アブソリュート角度検出

レゾルバはアブソリュートで角度割り出しが可能で、しかも1台で360分割にも720分割の高精度にも対応できます。

軸許容力は196N、軸径は10mm(形3F88L-RS17/RS17T)

レゾルバの軸許容力はラジアル、ストラスとも196Nで、他の検出器(エンコーダなど)と比較して、一般的に優れています。

ケーブル長は最大100mまで

レゾルバケーブルは最大100mまで延長できますから、レゾルバから離れた所での遠隔操作、制御が可能です。

原理

下図のように、機械的に90度位相を変えた固定巻線(S1-S3)(S2-S4)の2組それぞれにsinθ、cosθの電圧をかけます。回転巻線R1-R2に誘起されたsin(θ-α)の電圧を観測することで、角度を検知する一種の回転トランスです。

たとえば固定巻線S1-S3(sinθで励磁)に位相差のない角度で固定巻線が固定しているとR1-R2にはsinθの電圧が誘起されます。回転が始まると(S1-S3)に90度位相のある巻線(S2-S4)のcosθの電圧に影響を受け、R1-R2にはsin(θ-α)の電圧が誘起されます。(下図)
α分の遅れ(進み)の位相(時間)を検出し計数することで、角度をアブソリュート的に割り出します。

アブソリュートエンコーダを使用して角度検出を行う場合

アブソリュートエンコーダの特長、原理については、「ロータリエンコーダ 技術解説」をご覧ください。


最終更新日:2020年10月01日