CN102672721A - 自动装置 - Google Patents

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精工爱普生株式会社
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Abstract

本发明提供一种自动装置、搬运装置、以及使用了惯性传感器的控制方法,能够抑制由于惯性传感器的输出误差控制装置错误识别信息从而破坏正确的控制。搬运装置具有:移动部、移动部的驱动源、输出驱动源的位置信息的位置传感器、输出移动部移动时的惯性力信息的惯性传感器、输出规定移动部的移动的控制指令的控制指令发生部,还具有:控制切换决定部,在控制移动部的移动动作时,决定是否使用惯性力信息;以及动作控制部,在控制切换决定部决定使用惯性力信息时,根据控制指令、位置信息、以及惯性力信息实施第一控制,在决定不使用惯性力信息时,根据控制指令以及位置信息实施与第一控制不同的第二控制。

Description

自动装直
技术领域
[0001] 本发明涉及一种使安装在手臂前端的終端装置移动至所希望的位置的自动装置(robot)、使安装在移动部件的終端装置移动至所希望的位置的搬运装置、以及控制这些装置的使用了惯性 传感器的控制方法。
背景技术
[0002] 以往周知如下的自动装置等的装置,该自动装置通过使手臂进行转动等从而使安装在手臂前端的終端装置移动至所希望的位置,在该位置使終端装置运转。例如,周知具有握持終端,对加工装置提供/除去被加工部件的提供/除去装置、具有涂布终端的涂布自动装置、具有焊接终端的焊接自动装置等。
[0003] 在驱动自动装置吋,使用如下的控制方法,该控制方法中测定驱动自动装置的手臂的电动机等的驱动源的转动角度,并基于所測定的角度信息控制手臂的前端位置等。但是,由于从驱动源对手臂传送驱动カ的传送机构或手臂不是刚体而引起传送机构或手臂变形,因此有时基于角度信息进行位置控制的手臂的前端侧的位置未必与实际位置一致。另夕卜,存在由于动作时传送机构或手臂变形而产生振动的问题。针对这些问题,设计了如下的方法,即:在手臂前端安装惯性传感器測定前端的变动,将得到的根据惯性传感器的角速度信息用于控制。专利文献I中公开ー种多关节自动装置的控制方法以及多关节自动装置,通过由惯性传感器的输出信号控制手臂的动作,即使在刚性差的情况下也能够高精度的定位,并且能够防止由振动而引起的精度下降。
[0004] 但是,存在如下的问题,S卩:为了从惯性传感器的输出求得手臂的转动角度,需要对惯性传感器的输出进行积分,若反复进行积分则容易受到惯性传感器的基准电位漂移的影响,从而控制装置错误识别信息的可能性提高。专利文献2中公开了ー种自动装置控制装置以及自动装置的控制方法,通过使用角度传感器的输出的低频分量,作为角速度传感器的输出,在控制中仅使用输出的积分值的高频分量,从而排除了在基准电位漂移等的低频率变动的误差原因。
[0005][专利文献I]特开平7-9374号公报
[0006][专利文献2]特开2005-242794号公报
[0007] 但是,在惯性传感器的输出中存在含有由噪声的影响或信号传输的延迟的影响等引起的误差的可能性,从而出现由于这些误差控制装置错误识别信息的可能性提高的问题。惯性传感器的噪声的影响或信号传输的延迟的影响等,是即使在高频率中也发生的现象,是专利文献2所公开的控制装置或控制方法中不能应对的问题。
发明内容
[0008] 本发明是为了解决上述问题的至少一部分而进行的,可以作为以下的方式或者适用例而实现。
[0009][适用例I][0010] 本适用例中的自动装置具有:手臂,将一端自由转动地支持;驱动源,用于转动所述手臂;角度传感器,其检测所述驱动源的转动角度并输出所述驱动源的转动角度信息;惯性传感器,其安装于所述手臂,输出作用于所述手臂的惯性力的惯性カ信息;以及控制指令发生部,其输出规定所述手臂的转动动作的控制指令,所述自动装置特征在于,具有:控制切换决定部;以及手臂动作控制部,所述控制切换决定部,在通过控制所述驱动源来控制所述手臂的动作时,决定是否使用所述惯性力信息,所述手臂动作控制部,在所述控制切換决定部决定使用所述惯性力信息的情况下,通过根据所述控制指令、所述转动角度信息、以及所述惯性力信息实施第一控制,从而控制所述驱动源来控制所述手臂的动作,所述控制切换决定部决定不使用所述惯性力信息的情况下,通过根据所述控制指令、以及所述转动角度信息实施与所述第一控制不同的第二控制,从而控制所述驱动源来控制所述手臂的动作。
[0011] 根据本适用例中的自动装置,控制切换决定部在控制手臂的动作时决定是否使用 角速度信息,手臂动作控制部按照控制切换决定部的决定根据控制指令、转动角度信息、以及角速度信息实施第一控制,或者根据控制指令以及转度角度信息实施第二控制。由此,为了实施合适的控制,在由使用角速度信息而产生的效果较大的情况与效果较小的情况下,或者角速度信息的误差较大的情况与较小的情况下,能够选择并实施恰当地使用了角速度因袭或者不使用的控制。另外,能够选择并实施使用角速度信息有效的控制方法。
[0012] 第一控制是通过使用控制指令、转动角度信息、以及角速度信息能够抑制振动等的控制方法,例如是被称为状态反馈控制的控制方法。第二控制是使用控制指令以及转动角度信息能够稳定地到达目的位置的控制方法,例如是基于角度传感器的角度或其微分值的角速度的PID (Proportional Integral Differential :比例积分微分)控制等。
[0013][适用例2]
[0014] 本适用例中的自动装置具有:手臂,将一端自由转动地支持;驱动源,用于转动所述手臂;角度传感器,其检测所述驱动源的转动角度并输出所述驱动源的转动角度信息;惯性传感器,其安装于所述手臂,输出作用于所述手臂的惯性力的惯性カ信息;以及控制指令发生部,其输出规定所述手臂的转动动作的控制指令,所述自动装置特征在于,具有:控制切换决定部;以及手臂动作控制部,所述控制切换决定部,决定通过控制所述驱动源来控制所述手臂的动作时的所述惯性力信息的加权常数,所述手臂动作控制部,根据所述控制指令、所述转动角度信息、以及乘以所述控制切换决定部所決定的所述加权常数之后的所述惯性力信息,控制所述驱动源从而来控制所述手臂的动作。
[0015] 根据本适用例中的自动装置,控制切换决定部决定角速度的加权常数,手臂动作控制部使用控制指令、转动角度信息、以及乘以控制切换决定部所決定的加权常数之后的角速度信息控制手臂的动作。由此,对于实施合适的控制,通过综合考虑使用角速度信息所带来的效果以及角速度信息的误差所引起的影响从而决定加权常数,能够实施一种综合看来使用角速度信息带来的效果较大、角速度信息的误差弓I起的影响较小的、手臂动作的控制。
[0016][适用例3]
[0017] 上述适用例中自动装置优选对所述惯性力信息预先设定阈值,所述控制切换决定部将所述惯性力信息与该阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息、或者决定所述惯性力信息的加权常数。
[0018] 根据该自动装置,将角速度信息与阈值进行比较从而决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数。通过使用角速度信息能够实施比不使用的情况下更合适的控制。但是,若角度变小,则使用角速度信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的角速度信息的误差的影响比仅使用角度信息的情况相比精度下降。通过将角速度信息与阈值进行比较,从而决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数,能够实施综合来看由使用角速度信息带来的效果较大、角速度信息的误差引起的影响较小的、手臂动作的控制。
[0019][适用例4]
[0020] 上述适用例中的自动装置优选对所述转动角度信息预先设定阈值,所述控制切換决定部将所述转动角度信息与该阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息、或者 决定所述惯性力信息的加权常数。
[0021] 根据该自动装置,将转动角度信息与阈值进行比较从而决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数。通过使用角速度信息,能够实施比不使用的情况更合适的控制。但是,转动角度变大从而接近于目标角度的状态下角速度变小,若角速度变小则使用角速度信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的角速度信息的误差的影响与仅使用角度信息的情况相比精度下降。通过将转动角度信息与阈值进行比较从而决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数,能够实施综合来看由使用角速度信息带来的效果较大、角速度信息的误差引起的影响较小的手臂动作控制。
[0022][适用例5]
[0023] 上述适用例中的自动装置优选对所述惯性力信息的一次以上的积分值预先设定阈值,所述控制切换决定部将所述惯性力信息的一次以上的积分值与该阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息、或者决定所述惯性力信息的加权常数。
[0024] 根据该自动装置,将角速度信息的一次以上的积分值与阈值进行比较,从而决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数。通过使用角速度信息能够实施比不使用的情况更合适的控制。但是,若角速度变小则使用角速度信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的角速度信息的误差的影响与仅使用角度信息的情况相比精度下降。通过将角速度信息的一次以上的积分值与阈值进行比较从而决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数,能够实施综合来看由使用角速度信息带来的效果较大、角速度信息的误差引起的影响较小的手臂动作的控制。将角速度信息的一次以上的积分值与阈值进行比较,能够设定为与将角速度信息与阈值进行比较的情况同样的判断基准。通过处理角速度信息的一次以上的积分值,能够容易使其与转动角度信息等共同单位地进行处理。
[0025][适用例6]
[0026] 上述适用例中的自动装置,优选对所述转动角度信息的一次以上的微分值预先设定阈值,所述控制切换决定部将所述转动角度信息的一次以上的微分值与该阈值进行比较,决定是否使用所述惯性力信息、或者决定所述惯性力信息的加权常数。
[0027] 根据该自动装置,将转动角度信息的一次以上的微分值与阈值进行比较,决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数。通过使用角速度信息,与不使用的情况相比能够实施更合适的控制。但是,转动角度变大并接近于目的角度的状态下,角速度变小,若角速度变小则使用角速度信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的角速度信息的误差的影响,与仅使用角度信息的情况相比精度下降。通过将角度信息的一次以上的微分值与阈值进行比较,从而决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数,能够实施综合看来由使用角速度信息带来的效果较大、角速度信息的误差引起的影响较小的手臂动作的控制。将转动 角度信息的一次以上的微分值与阈值进行比较能够设定与将转动角度信息与阈值进行比较的情况同样的判断基准。通过处理转动角度信息的一次以上的微分值,能够容易使其与角速度信息等共同单位地进行处理。
[0028][适用例7]
[0029] 上述适用例中的自动装置优选以所述控制指令的特征点为基础预先设定时间轴中的阈值,所述控制切换决定部将从所述特征点的经过时间与该阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息、或者决定所述惯性力信息的加权常数。
[0030] 根据该自动装置,将从控制指令的特征点的经过时间与阈值进行比较,从而决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数。通过使用角速度信息,与不使用的情况相比能够实施更合适的控制。但是,若角速度变小,则使用角速度信息的效果減少,并且由噪声等引起的角速度信息的误差的影响变大。通过将从控制指令的特征点的经过时间与阈值进行比较,从而决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数,能够实施综合来看由使用角速度信息带来的效果较大、角速度信息的误差引起的影响较小的手臂动作的控制。
[0031] 例如,从移动的目的位置这种控制指令的特征点起经过一定以上的时间后,角速度信息的值成为在控制指令中规定的特征点处的角速度的值。通过将从控制指令的特征点起的经过时间与阈值进行比较,能够设定与将角速度信息与阈值进行比较的情况相同的判断基准。通过将经过时间作为基准,与将角速度信息等与阈值进行比较的情况相比能够使控制简単。
[0032][适用例8]
[0033] 上述适用例中的自动装置优选对给所述惯性カ信息带来影响的噪声预先设定阈值,所述控制切换决定部将给所述惯性カ信息带来影响的噪声与该阈值进行比较,决定是否使用所述惯性力信息、或者决定所述惯性力信息的加权常数。
[0034] 根据该自动装置,将对角速度信息带来影响的噪声与阈值进行比较,从而决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数。通过使用角速度信息,与不使用的情况相比能够实施更合适的控制。但是,若给角速度信息带来影响的噪声变大,则由于由噪声等引起的角速度信息的误差的影响变大,因此使用角速度信息的效果減少。通过将给角速度信息带来影响的噪声与阈值进行比较,从而决定是否使用角速度信息,或者决定角速度信息的加权常数,能够实施角速度信息的误差引起的影响较小的手臂动作的控制。
[0035][适用例9]
[0036] 本适用例中的搬运装置具有:移动部,以自由滑动的方式被支持;驱动源,其用于移动所述移动部;位置传感器,其检测根据所述驱动源的驱动量,并输出所述驱动源的位置信息;惯性传感器,其安装于所述移动部,在所述移动部被移动时输出作用于所述移动部的惯性カ的惯性カ信息;以及控制指令发生部,其输出规定所述移动部的移动动作的控制指令,所述搬运装置的特征在于,具有:控制切换决定部;以及动作控制部,所述控制切換决定部,在通过控制所述驱动源来控制所述移动部的移动动作吋,决定是否使用所述惯性力信息,所述动作控制部,在所述控制切换决定部决定使用所述惯性力信息的情况下,通过根据所述控制指令、所述位置信息、以及所述惯性力信息,实施第一控制从而控制所述驱动源来控制所述移动部的移动动作,所述控制切换决定部决定不使用所述惯性力信息的情况下,通过根据所述控制指令、以及所述位置信息实施与所述第一控制不同的第二控制,从而控制所述驱动源来控制所述移动部的移动动作。
[0037] 根据本适用例中的搬运装置,控制切换决定部在控制移动部的移动动作时决定是否使用加速度信息,动作控制部按照控制切换决定部的决定根据控制指令、位置信息、以及加速度信息实施第一控制,或者根据控制指令以及位置信息实施第二控制。由此,为了实施合适的控制,能够在使用角速度带来的效果较大的情况与效果较小的情况下,或者加速度
信息的误差较大的情况与较小的情况下,能够选择并实施合适地使用了加速度信息或不便用的控制。另外,能够选择并实施使用加速度信息有效的控制方法。
[0038] 第一控制是通过使用控制指令、位置信息、以及加速度信息能够控制振动等的控制方法,例如是被称为状态反馈控制的控制方法。第二控制是使用控制指令以及位置信息能够使其稳定地到达目的位置的控制方法,例如是基于角度传感器的角度或其微分值的角速度的PID控制等。
[0039][适用例 10]
[0040] 本适用例中的搬运装置具有:具有:移动部,以自由滑动的方式被支持;驱动源,其用于移动所述移动部;位置传感器,其检测根据所述驱动源的驱动量,并输出所述驱动源的位置信息;惯性传感器,其安装于所述移动部,在所述移动部被移动时输出作用于所述移动部的惯性カ的惯性カ信息;以及控制指令发生部,其输出规定所述移动部的移动动作的控制指令,所述搬运装置的特征在于,具有:控制切换决定部;以及动作控制部,所述控制切换决定部,决定通过控制所述驱动源来控制所述移动部的移动动作时的所述惯性力信息的加权常数,所述动作控制部,根据所述控制指令、所述位置信息、以及乘以所述控制切換决定所決定的所述加权常数之后的所述惯性力信息,控制所述驱动源从而控制所述移动部的移动动作。
[0041] 根据本适用例中的搬运装置,控制切换决定部决定加速度信息的加权常数,动作控制部使用控制指令、位置信息、以及乘以控制切换决定部所決定的加权常数之后的加速度信息来控制移动部的移动动作。由此,对于实施合适的控制,通过综合考虑由使用加速度信息带来的效果以及加速度信息的误差引起的影响来决定加权常数,能够实施综合情况下由使用加速度信息带来的效果较大、角速度信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。
[0042][适用例 11]
[0043] 上述适用例中的搬运装置优选对所述惯性力信息预先设定阈值,所述控制切换决定部将所述惯性力信息与该阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息、或者决定所述惯性力信息的加权常数。
[0044] 根据该搬运装置,将加速度信息与阈值进行比较,从而决定是否使用加速度信息,或者决定加速度信息的加权常数。虽然通过使用加速度信息与不使用的情况相比能够实施更合适的控制,但是若加速度变小则使用加速度信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的加速度信息的误差的影响与仅使用位置信息的情况相比精度下降。通过将加速度信息阈值进行比较,从而决定是否使用加速度信息,或者决定加速度信息的加权常数,能够实施综合情况下由使用加速度信息带来的效果较大、加速度信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。
[0045][适用例 12]
[0046] 上述适用例中的搬运装置优选对所述位置信息预先设定阈值,所述控制切换决定部将所述位置信息与该阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息、或者决定所述惯性カ信息的加权常数。
[0047] 根据该搬运装置,将位置信息与阈值进行比较,从而决定是否使用加速度信息,或者决定加速度信息的加权常数。通过使用加速度信息,与不使用的情况相比能够实施更合适的控制。但是,移动量比一定的量大从而在以匀速移动的位置移动的状态、或靠近于目的位置从而移动速度变小的状态下,加速度变小。若加速度变小,则使用加速度信息的效果减少,并且受到由噪声等引起的加速度信息的误差的影响,与仅使用位置信息的情况相比精度下降。通过将位置信息与阈值进行比较,从而决定是否使用角速度信息,或者决定加速度信息的加权常数,能够实施综合情况下由使用加速度信息带来的效果较大、加速度信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。
[0048][适用例 13]
[0049] 上述适用例中的搬运装置优选对所述惯性力信息的一次以上的积分值预先设定阈值,所述控制切换决定部将所述惯性力信息的一次以上的积分值与该阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息、或者决定所述惯性力信息的加权常数。
[0050] 根据该搬运装置,将加速度信息的一次以上的积分值与阈值进行比较,从而决定是否使用加速度信息,或者决定加速度信息的加权常数。虽然通过使用加速度信息与不便用的情况相比能够实施更合适的控制,但是若加速度变小,则使用加速度信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的加速度信息的误差的影响,与仅使用位置信息的情况相比精度下降。通过将加速度信息的一次以上的积分值与阈值进行比较,从而决定是否使用加速度信息,或者决定加速度信息的加权常数,能够实施综合情况下由使用加速度带来的效果较大、加速度信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。将加速度信息的一次以上的积分值与阈值进行比较能够设定与将加速度信息与阈值进行比较的情况同样的判断基准。通过处理加速度信息的一次以上的积分值,能够容易使其与位置信息共同单位地进行处理。
[0051][适用例 14]
[0052] 上述适用例中的搬运装置优选对所述位置信息的一次以上的微分值预先设定阈值,所述控制切换决定部将所述位置信息的一次以上的微分值与该阈值进行比较,决定是否使用所述惯性力信息、或者决定所述惯性力信息的加权常数。
[0053] 根据该搬运装置,将位置信息的一次以上的微分值与阈值进行比较,从而决定是否使用加速度信息,或者决定加速度信息的加权常数。通过使用加速度信息,与不使用的情况相比能够实施更合适的控制。但是,移动量比一定的量大从而在以匀速移动的位置移动的状态、或靠近目的位置从而移动速度变小的状态下,加速度变小,若加速度变小则使用加速度信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的加速度信息的误差的影响,与仅使用加速度信息的情况相比精度下降。通过将位置信息的一次以上的微分值与阈值进行比较,从而决定是否使用加速度信息,或者决定加速度信息的加权常数,能够实施综合情况下由使用加速度信息带来的效果较大、加速度信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。将位置信息的一次以上的微分值与阈值进行比较能够设定与将位置信息与阈值进行比较同样的判断基准。通过处理位置信息的一次以上的微分值,能够容易使其与加速度信息等共同单位地进行处理。
[0054][适用例 15]
[0055] 上述适用例中的搬运装置优选以所述控制指令的特征点为基础预先设定时间轴中的阈值,所述控制切换决定部将从所述特征点的经过时间与该阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息、或者决定所述惯性力信息的加权常数。
[0056] 根据该搬运装置,将从控制指令的特征点的经过时间与阈值进行比较,从而决定 用的情况相比能够实施更合适的控制,但是若加速度变小则使用加速度信息的效果減少,并受到噪声等引起的加速度信息的误差的影响,与仅使用位置信息的情况相比精度下降。通过将从控制指令的特征点的经过时间与阈值进行比较,从而决定是否使用加速度信息,或者决定加速度信息的加权常数,能够实施综合情况下由使用加速度信息带来的效果较大、加速度信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。
[0057] 例如,从移动的目的位置这种的控制指令经过一定以上的时间,则加速度的值成为控制指令中所规定的特征点处的加速度的值。通过将从控制指令的特征点的经过时间与阈值进行比较,能够设定与将加速度信息与阈值进行比较的情况同样的判断基准。通过将经过时间作为基准,与将加速度信息等与阈值进行比较的情况相比能够使控制简单。
[0058][适用例 16]
[0059] 上述适用例中的搬运装置优选对给所述惯性カ信息带来影响的噪声预先设定阈值,所述控制切换决定部,将给所述惯性力信息带来影响的噪声与该阈值进行比较,决定是否使用所述惯性力信息、或者决定所述惯性力信息的加权常数。
[0060] 根据该搬运装置,将给加速度信息带来影响的噪声与阈值进行比较,从而决定是否使用加速度信息,或者决定加速度信息的加权常数。通过使用加速度信息,虽然与不使用相比能够实施更合适的控制,但是若给加速度信息带来影响的噪声变大,则因为由噪声等引起的加速度信息的误差的影响变大,因此使用加速度信息的效果減少。通过将给加速度信息带来影响的噪声与阈值进行比较,从而决定是否使用加速度信息,或者决定加速度信息的加权常数,能够实施加速度信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。
[0061][适用例 17]
[0062] 本适用例中的使用惯性传感器的控制方法,使用惯性传感器的输出控制驱动源从而控制移动部,所述移动部以自由转动或滑动的方式被支持,所述驱动源用于使所述移动部转动或者滑动,所述惯性传感器配置于所述移动部,所述控制方法特征在干,具有:控制指令发生步骤,其输出规定所述移动部的移动动作的控制指令;位置信息检测步骤,检测根据所述驱动源的驱动量,从而检测所述驱动源的位置信息;惯性力信息检测步骤,通过所述惯性传感器,对所述移动部移动时作用于所述移动部的惯性カ信息进行检測;控制切换决定步骤,在通过控制所述驱动源来控制所述移动部的移动动作吋,决定是否使用所述惯性力信息;以及驱动控制步骤,在所述控制切换决定步骤中决定使用所述惯性力信息的情况下,通过根据所述位置信息以及所述惯性力信息实施第一控制,来按照所述控制指令控制所述驱动源从而控制所述移动部的移动动作,在所述控制切换决定步骤中决定不使用所述惯性カ信息的情况下,通过根据所述位置信息实施与所述第一控制不同的所述第二控制,来按照所述控制指令控制所述驱动源从而控制所述移动部的移动动作。
[0063] 根据本适用例中的使用惯性传感器的控制方法,控制切换决定步骤中在控制移动部的移动动作时决定是否使用惯性カ信息,在驱动控制步骤中按照控制切换决定步骤中的决定根据控制指令、位置信息、以及惯性力信息实施第一控制,或者根据控制指令以及位置信息实施第二控制。由此,为了实施合适的控制,在由使用惯性カ信息带来的效果较大的情况与效果较小的情况下,或者惯性カ信息的误差较大的情况与较小的情况下,能够选择并 实施恰当地使用了惯性カ信息或者没有使用的控制。另外,能够选择并实施使用惯性カ信息有效的控制方法。
[0064] 第一控制是通过使用控制指令、位置信息、以及惯性力信息能够抑制振动等的控制方法,例如被称为状态反馈控制的控制方法。第二控制是使用控制指令以及位置信息能够稳定地到达目的位置的控制方法,例如基于角度传感器的角度或其微分值的角速度的PID控制等。
[0065][适用例 18]
[0066] 本适用例中的使用惯性传感器的控制方法,使用惯性传感器的输出控制驱动源从而控制移动部,所述移动部以自由转动或滑动的方式被支持,所述驱动源用于使所述移动部转动或者滑动,所述惯性传感器配置于所述移动部,所述控制方法特征在于具有:控制指令发生步骤,其输出规定所述移动部的移动动作的控制指令;位置信息检测步骤,通过检测根据所述驱动源的驱动量,从而检测所述驱动源的位置信息;惯性力信息检测步骤,通过所述惯性传感器,对所述移动部移动时作用于所述移动部的惯性カ信息进行检测;常数決定步骤,决定通过使用所述惯性力信息来控制所述驱动源从而控制所述移动部的移动动作时的所述惯性力信息的加权常数;以及驱动控制步骤,通过使用所述控制指令、所述位置信息、以及乘以所述常数决定步骤中所決定的所述加权常数之后的所述惯性力信息,来控制所述驱动源从而控制所述移动部的移动动作。
[0067] 根据本适用例中的使用惯性传感器的控制方法,在常数决定步骤中决定惯性力信息的加权常数,在驱动控制步骤中使用控制指令、位置信息、以及乘以控制切换决定所决定的加权常数之后的惯性カ信息来控制移动部的移动动作。由此,对于实施合适的控制,通过综合地考虑由使用惯性カ信息带来的效果以及惯性カ误差引起的影响来决定加权常数,能够实施综合情况下由使用惯性カ信息带来的效果较大、惯性力信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。
[0068][适用例 19]
[0069] 上述适用例中的使用惯性传感器的控制方法优选所述控制切换决定步骤或者所述常数决定步骤,是将所述惯性力信息与对所述惯性カ信息预先设定的阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息的步骤,或者决定所述惯性力信息的加权常数的步骤。
[0070] 根据该使用惯性传感器的控制方法,在控制切换决定步骤或者常数决定步骤中,将惯性力信息与阈值进行比较,从而决定是否使用惯性カ信息,或者决定惯性力信息的加权常数。虽然通过使用惯性カ信息,与不使用的情况相比能够实施更合适的控制,但是若惯性カ变小,则使用惯性カ信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的惯性カ信息的误差的影响,与仅使用位置信息的情况相比精度下降。通过将惯性力信息与阈值进行比较,从而决定是否使用惯性カ信息,或者决定惯性力信息的加权常数,能够实施综合情况下由使用惯性カ信息带来的效果较大、惯性力信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。
[0071][适用例 20] [0072] 上述适用例中的使用惯性传感器的控制方法优选所述控制切换决定步骤或者所述常数决定步骤,是将所述位置信息与对所述位置信息预先设定的阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息的步骤,或者决定所述惯性力信息的加权常数的步骤。
[0073] 根据该使用惯性传感器的控制方法,在控制切换决定步骤中或者常数决定步骤中,将位置信息与阈值进行比较从而决定是否使用惯性カ信息或者决定惯性力信息的加权常数。通过使用惯性カ信息,与不使用的情况相比能够实施更合适的控制。但是,移动量比一定的量大从而在以匀速移动的位置进行移动的状态下,或靠近于目的位置从而移动速度变小的状态下,惯性カ变小,若惯性カ变小则使用惯性カ信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的惯性カ信息的误差的影响,与仅使用位置信息的情况相比精度下降。通过将位置信息与阈值进行比较,从而决定是否使用惯性カ信息或者决定惯性力信息的加权常数,能够实施综合情况下由使用惯性カ信息带来的效果较大、惯性力信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。
[0074][适用例 21]
[0075] 上述适用例中的使用惯性传感器的控制方法优选所述控制切换决定步骤或者所述常数决定步骤,是将所述惯性力信息的一次以上的积分值与对所述惯性カ信息的一次以上的积分值预先设定的阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息的步骤,或者决定所述惯性カ信息的加权常数的步骤。
[0076] 根据该使用惯性传感器的控制方法,在控制切换决定步骤或者常数决定步骤中,将惯性力信息的一次以上的积分值与阈值进行比较,从而决定是否使用惯性カ信息,或者决定惯性力信息的加权常数。通过使用惯性カ信息,虽然与不使用的情况相比能够实施更合适的控制,但是若惯性カ变小,则使用惯性カ信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的惯性カ信息的误差的影响,与仅使用位置信息的情况相比精度下降。通过将惯性力信息的一次以上的积分值与阈值进行比较,从而决定是否使用惯性カ信息,或者决定惯性力信息的加权常数,能够实施综合情况下由使用惯性カ信息带来的效果较大、惯性力信息的误差弓丨起的影响较小的移动部的移动动作的控制。将惯性力信息的一次以上的积分值与阈值进行比较设定与将惯性力信息与阈值进行比较的情况同样的判断基准。通过处理惯性カ信息的一次以上的积分值,能够容易使其与位置信息等共同单位地进行处理。
[0077][适用例 22]
[0078] 上述适用例中的使用惯性传感器的控制方法优选所述控制切换决定步骤或者所述常数决定步骤,是将所述位置信息的一次以上的微分值与对所述位置信息的一次以上的微分值预先设定的阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息的步骤,或者决定所述惯性力信息的加权常数的步骤。[0079] 根据该使用惯性传感器的控制方法,在控制切换决定步骤或者常数决定步骤中,将位置信息的一次以上的微分值与阈值进行比较,从而决定是否使用惯性カ信息,或者决定惯性力信息的加权常数。通过使用惯性カ信息,与不使用的情况相比能够实施更合适的控制。但是,移动量比一定的量大从而在以匀速移动的位置进行移动的状态下,或靠近于目的位置从而移动速度变小的状态下,惯性カ变小,若惯性カ变小则使用惯性カ信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的惯性カ信息的误差的影响,与仅使用位置信息的情况相比精度下降。通过将惯性力信息的一次以上的微分值与阈值进行比较,从而决定是否使用惯性力信息,或者决定惯性力信息的加权常数,能够实施综合情况下由使用惯性カ信息带来的效果较大、惯性力信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。将惯性力信息的一次以上的微分值与阈值进行比较设定与将位置信息与阈值进行比较的情况同样的判断基准。通过处理惯性 カ信息的一次以上的微分值,能够容易使其与惯性カ信息等共同单位地进行处理。
[0080][适用例 23]
[0081] 上述适用例中的使用惯性传感器的控制方法优选所述控制切换决定步骤或者所述常数决定步骤,是将从所述控制指令的特征点的经过时间与预先设定的以所述控制指令的特征点为基点的时间轴中的阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息的步骤,或者决定所述惯性力信息的加权常数的步骤。
[0082] 根据该使用惯性传感器的控制方法,将从控制指令的特征点的经过时间与阈值进行比较,从而决定是否使用惯性カ信息,或者决定惯性力信息的加权常数。通过使用惯性カ信息,虽然与不使用的情况相比能够实施更合适的控制,但是若惯性カ变小,则使用惯性カ信息的效果減少,并且受到由噪声等引起的惯性カ信息的误差的影响,与仅使用位置信息的情况相比精度下降。通过将从控制指令的特征点的经过时间与阈值进行比较,从而决定是否使用惯性カ信息,或者决定惯性力信息的加权常数,能够实施综合情况下由使用惯性力信息带来的效果较大、惯性力信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。
[0083] 例如,从移动的目的位置这种控制指令的特征点经过一定以上的时间后,惯性カ信息的值成为在控制指令中规定的特征点处的惯性カ的值。通过将从控制指令的特征点起的经过时间与阈值进行比较,能够设定与将惯性力信息与阈值进行比较的情况相同的判断基准。通过将经过时间作为基准,与将惯性力信息等与阈值进行比较的情况相比能够使控制简单。
[0084][适用例 24]
[0085] 上述适用例中的使用惯性传感器的控制方法优选所述控制切换决定步骤或者所述常数决定步骤,是将给所述惯性カ信息带来影响的噪声与预先设定的所述噪声的阈值进行比较,从而决定是否使用所述惯性力信息的步骤,或者决定所述惯性力信息的加权常数的步骤。
[0086] 根据该使用惯性传感器的控制方法,在控制切换决定步骤或者常数决定步骤中,将给惯性力信息带来影响的噪声与阈值进行比较,从而决定是否使用惯性カ信息,或者决定惯性力信息的加权常数。通过使用惯性カ信息,虽然与不使用的情况相比能够实施更合适的控制,但是若给惯性力信息带来影响的噪声变大,则因为由噪声等引起的惯性カ信息的误差的影响变大,因此使用惯性カ信息的效果減少。通过将给惯性カ信息带来影响的噪声与阈值进行比较,从而决定是否使用惯性カ信息,或者决定惯性力信息的加权常数,能够实施惯性力信息的误差引起的影响较小的移动部的移动动作的控制。
附图说明
[0087] 图I是表示提供/除去装置的概略结构的外观立体图。
[0088] 图2是表示驱动自动装置机构的功能性结构的功能结构框图。
[0089] 图3是表示通过控制手臂驱动电动机的驱动从而使提供/除去手臂转动的过程的流程图。
[0090] 图4(a)是表示转动提供/除去手臂期间的时间经过与角速度之间的关系以及角速度的阈值的例子的说明图。(b)是表示提供/除去手臂停止期间的时间经过与角速度之间的关系以及角速度的阈值的例子的说明图。
[0091] 图5是表示驱动自动装置机构的功能性结构的功能结构框图。
[0092] 图6是表示通过控制手臂驱动电动机的驱动从而使提供/除去手臂转动的过程的流程图。
[0093] 图7(a)是表示转动提供/除去手臂期间的时间经过与角速度之间的关系以及角速度的阈值的例子的说明图。(b)是表示角速度信息的例子的说明图。
[0094] 图8(a)是表示转动提供/除去手臂期间的时间经过与转动角度之间的关系以及角度的阈值的例子的说明图。(b)是表示提供/除去手臂停止期间的时间经过与角度之间的关系以及角度的阈值的例子的说明图。
[0095] 图9(a)表示转动提供/除去手臂期间的时间经过与角速度之间的关系以及对控制指令值的特征点即目的停止位置在时间轴规定的阈值的例子的说明图。(b)是表示控制指令值的特征点即目的停止位置近旁的时间经过与角速度之间的关系以及对控制指令值的特征点即目的停止位置在时间轴规定的阈值的例子说明图。
[0096] 图10是表示提供/除去装置的概略结构的外观立体图。
[0097] 图11是表示搬运装置的概略结构的外观立体图。
[0098] 图12是表示激光打印机的主要部分的概略结构的说明图。
[0099] 图中:
[0100] 10、210_提供/除去装置
[0101] 20-自动装置机构
[0102] 21-提供/除去手臂
[0103] 22-手臂驱动电动机
[0104] 30、230-提供/除去装置控制部
[0105] 31,231-自动装置控制部
[0106] 32-角速度传感器
[0107] 34-角度传感器
[0108] 36-控制指令发生器
[0109] 37、237_控制切换决定部
[0110] 38、238_手臂动作控制部
[0111] 235-增益调整部[0112] 310-提供/除去装置
[0113] 320-自动装置机构
[0114] 321-提供/除去手臂
[0115] 321a、321b_ 手臂部
[0116] 323-手臂关节部
[0117] 330-提供/除去装置控制部
[0118] 332a、332b-角速度传感器
[0119] 402-主扫描方向移动机构
[0120] 403-副扫描方向移动机构
[0121] 404-升降移动机构
[0122] 410-顶吊搬运装置
[0123] 432、432a、432b、432c-惯性传感器
[0124] 460-印刷头搬运装置
[0125] 462-喷出头
[0126] 471-驱动电动机
[0127] 476-印刷头托架
[0128] 482-加速度传感器
[0129] 484-编码器
[0130] 510-激光打印机
[0131] 522-鼓驱动电动机
[0132] 524-感光鼓
[0133] 532-角速度传感器
[0134] 534-编码器
具体实施方式
[0135] 下面,參照附图对自动装置、搬运装置以及使用了惯性传感器的控制方法的ー实施方式进行说明。此外,在以下说明所參照的附图中,为了清楚地表示构成部件,有时部件或者部分的纵横的比例尺或各个部分的比例尺与实际情况不同。
[0136](第一实施方式)
[0137] 对自动装置、搬运装置以及使用了惯性传感器的控制方法的ー实施方式即第一实施方式进行说明。本实施方式对搬运装置的一例、即以提供/除去装置为例进行说明。本实施方式的提供/除去装置例如是在半导体装置的制造エ序中对分割形成构成半导体装置的多个半导体芯片的晶片进行操作(处理)的提供/除去装置(Feeding/releasingMaterial Device;。
[0138]〈提供/除去装置〉
[0139] 首先,參照图11对提供/除去装置10的机械结构进行说明。图I是表示提供/除去装置的概略结构的外观立体图。
[0140] 如图I所示,提供/除去装置10具有:保持手12、自动装置机构20、提供/除去装置控制部30、角速度传感器32、角度传感器34(參照图2)。[0141]自动装置机构20具有:手保持机构24、提供/除去手臂21、手臂轴部26、机座28。机座28经由内置的轴承机构(并未图示)支撑手臂轴部26使其可以围绕手臂轴部26的转动轴自由转动并且精密地定位固定。手臂轴部26经由手臂驱动机构23 (參照图2),与内置于基座28中的手臂驱动电动机22 (參照图2)连接,由手臂驱动电动机22使其转动。角度传感器34连接于手臂驱动电动机22,由角度传感器34測定手臂驱动电动机22的转动角度。
[0142] 在手臂轴部26的与被机座28支撑的ー侧相反的一侧的端部,固定提供/除去手臂21的一端。提供/除去手臂21通过手臂驱动电动机22,使其以手臂轴部26的转动轴为中心进行转动。提供/除去手臂21的转动角度,通过由角度传感器34測定手臂驱动电动机22的转动角度来近似地測定。
[0143] 在提供/除去手臂21的固定于手臂轴部26的相反侧的端部,固定手保持机构24。手保持机构24具有:保持轴承24a,其固定于提供/除去手臂21 ;以及保持机构轴24b,以 可以自由滑动并且精密定位的方式被保持轴承24a支持。保持机构轴24b通过并未图示的上下驱动源,相对于保持轴承24a可以在保持机构轴24b的轴方向滑动。保持机构轴24b的轴方向与手臂轴部26的轴方向大致平行。
[0144] 在保持机构轴24b的自由端安装保持手12。通过使提供/除去手臂21转动,从而使保持手12位于面临搬运目标物的位置。通过使保持机构轴24b相对于保持轴承24a滑动,从而使保持手12与搬运目标物分离/接触,并且将由保持手12所保持的搬运目标物从载置位置拿起,或靠近载置位置。
[0145] 在安装了保持手12的手保持机构24,在与保持手12相反侧固定角速度传感器32。也就是说,角速度传感器32固定在提供/除去手臂21的前端,可以测定提供/除去手臂21转动的角速度。
[0146] 提供/除去装置控制部30基于经由信息输入输出装置(并未图示)预先输入的控制程序,对提供/除去装置10的各部的动作进行总控制。
[0147] <自动装置机构驱动的功能性结构〉
[0148] 接下来,參照图2对驱动自动装置机构20的功能性结构进行说明。图2是表示驱动自动装置机构的功能性结构框图。
[0149] 如上所述,为了使提供/除去手臂21转动,提供/除去装置20具有:手臂驱动电动机22、手臂驱动机构23、角速度传感器32、角度传感器34、提供/除去装置控制部30。
[0150] 作为角速度传感器32例如能够使用陀螺仪传感器。作为角度传感器34例如能够使用编码器。提供/除去手臂21相当于手臂,自动装置机构20相当于自动装置,手臂驱动电动机22相当于驱动源,角速度传感器32相当于惯性传感器。
[0151] 如图2所示,提供/除去装置控制部30具有用于控制手臂驱动电动机22的自动装置控制部31。自动装置控制部31具有:控制指令发生部36、控制切换决定部37、手臂动作控制部38、电动机驱动器39。
[0152] 控制指令发生部36输出提供/除去手臂21的动作指令,该动作指令用于实行基于提供部件或除去部件的操作指令的自动装置机构20的动作指令。操作指令从省略图示的输入装置输入至提供/除去装置10。基于操作指令的自动装置机构20的动作指令,从提供/除去装置控制部30具有的总控制部(并未图示)输出至控制指令发生部36。作为控制指令发生部36输出的提供/除去手臂21的动作指令,例如提供/除去手臂21的前端的轨道被作为每小时的提供/除去手臂21的角度进行指示。
[0153] 手臂动作控制部38输出手臂驱动电动机22的控制信号,该控制信号用于实行控制指令发生部36输出的提供/除去手臂21的动作指令。手臂动作控制部38具有:角度信息使用控制部38a、角度信息以及角速度信息使用控制部38b。角度信息使用控制部38a根据来自角度传感器34的角度信息,为了实行提供/除去手臂21的动作指令生成并输出最合适的手臂驱动电动机22的控制信号。角度信息以及角速度信息使用控制部38b,根据来自角度传感器34的角度信息以及来自角速度传感器32的角速度信息,为了实行提供/除去手臂21的动作指令生成并输出最合适的手臂驱动电动机22的控制信号。角度信息使用控制部38a与角度信息以及角速度信息使用控制部38b之间的切換,由控制切换决定部37来决定。角度信息使用控制部38a与角度信息以及角速度信息使用控制部38b,可以分别设置专用的硬件,也可以通过控制程序使単一硬件作为角度信息使用控制部38a或角度信息以及角速度信息使用控制部38b发挥功能。手臂动作控制部38或者手臂动作控制部38具有的角度信息使用控制部38a、角度信息以及角速度信息使用控制部38b相当于手臂动作控制部。
[0154] 控制切换决定部37选择并决定使用角度信息使用控制部38a、或者角度信息以及角速度信息使用控制部38b。控制切换决定部37根据来自角度传感器34的角度信息、来自角速度传感器32的角速度信息、或者来自控制指令发生部36的提供/除去手臂21的动作指令等,选择并决定角度信息使用控制部38a、或者角度信息以及角速度信息使用控制部38b。
[0155] <提供/除去手臂21的转动>
[0156] 接下来,參照图3以及图4对控制手臂驱动电动机22的驱动使提供/除去手臂21 转动,从而使配置于提供/除去手臂21前端的保持手12位于规定的位置的过程进行说明。图3是表示通过控制手臂驱动电动机的驱动从而使提供/除去手臂转动的过程的流程图。图4是表示作为切换控制的基准的角速度的阈值的例子的说明图。图4(a)是表示使提供/除去手臂转动期间的时间经过与角速度之间的关系、以及角速度的阈值的例子的说明图,图4(b)是表示提供/除去手臂停止期间的时间经过与角速度之间的关系、以及角速度的阈值的例子的说明图。
[0157] 首先,在图3的步骤S21中判定有无“电动机停止指令”。电动机停止指令是使手臂驱动电动机22停止并结束控制的指令。
[0158] 存在电动机停止指令的时(步骤S21为是)停止通过控制手臂驱动电动机22的驱动使提供/除去手臂21转动从而使配置于提供/除去手臂21前端的保持手12位于规定的位置的步骤。
[0159] 不存在电动机停止指令时(步骤S21为否)则进入步骤S22。
[0160] 接下来,在步骤S22中取得控制指令值、角度信息、以及角速度信息。详细的是,控制指令发生部36输出并输入至手臂动作控制部38的控制指令值,被输入至控制切换决定部37。根据由连接于手臂驱动电动机22的角度传感器34測定的手臂驱动电动机22的转动角度求得的提供/除去手臂21的转动角度的角度信息,被输入至控制切换决定部37以及手臂动作控制部38。由固定于提供/除去手臂21的前端附近的角速度传感器32測定的提供/除去手臂21的角速度的角速度信息,被输入至控制切换决定部37以及手臂动作控制部38。
[0161 ] 接下来,在步骤S23中,控制切换决定部37根据从角速度传感器32输出的角速度信息判定提供/除去手臂21的角速度是否超过规定的阈值。将规定的阈值记为阈值S。
[0162] 在提供/除去手臂21的角速度超过规定的阈值S(步骤S23中为是)时,控制切换决定部37,决定使用角度信息以及角速度信息使用控制部38b,并进入步骤S24。
[0163] 在步骤S24中,角度信息以及角速度信息使用控制部38b根据控制指令值、角度信息、以及角速度信息计算转矩指令值。
[0164] 在提供/除去手臂21的角速度比规定的阈值S小(步骤S23为否)时,控制切換决定部37决定使用角度信息使用控制部38a,并进入步骤S25。
[0165] 在步骤S25中,角度信息使用控制部38a根据控制指令值、以及角度信息计算转矩指令值。
[0166] 如图4(a)所示,在提供/除去手臂21开始转动角速度为阈值S以下的阶段、以及接近目标位置角速度比阈值S小的阶段,不使用角速度信息,而是实施使用控制指令值、以及角度信息的控制。该控制例如使用基于角度传感器的角度或其微分值的角速度的PID (Proportional Integral Differential :比例积分微分)控制。该情况下的PID控制等相当于第二控制。
[0167] 在转动动作的中间角速度比阈值S大的阶段,实施使用了角速度信息、控制指令值、以及角度信息的控制。该控制例如使用被称为状态反馈控制的控制方法。该情况下的状态反馈控制等相当于第一控制。
[0168] 图4中由双点划线表示的角速度是作为控制指令值对每个经过时间指定的角速度。图4中由虚线表示的角速度是实施了 PID控制时的每个经过时间的角速度的例子,该PID控制是使用了控制指令值以及角度信息的基于角度传感器的角度或其微分值的角速度的PID控制。图4中由实线表示的角速度,是使用控制指令值与角速度信息以及角度信息,实施状态反馈控制等时的每个经过时间的角速度的例子。
[0169] 此外,图4中为了彼此分离地表示出:表示实施了 PID控制时的角速度的虚线、和表示实施了状态反馈控制等时的角速度的实线,使表示实施了状态反馈控制等时的角速度的实线在时间上延迟错开进行表示。
[0170] 步骤S24或步骤S25的下面,在步骤S26中,将由角度信息使用控制部38a或角度信息以及角速度信息使用控制部38b计算求得的转矩指令值,输入至电动机驱动器39。
[0171] 接下来,在步骤S27中,由电动机驱动器39对手臂驱动电动机22提供对应转矩指令值的电カ。手臂驱动电动机22产生对应所提供的电カ的转矩。
[0172] 接下来,在步骤S28中,由手臂驱动电动机22产生的转矩使连接于手臂驱动电动机22的手臂驱动机构23进行动作,经由手臂驱动机构23连接于手臂驱动电动机22的提供/除去手臂21的角速度,由手臂驱动电动机22产生的转矩进行加速或減速。
[0173] 在步骤S28以后返回至步骤S21,在步骤S21中存在电动机停止指令时(步骤S21中为是),结束通过控制手臂驱动电动机22的驱动使提供/除去手臂21转动从而使配置于提供/除去手臂21前端的保持手12位于规定的位置。
[0174] 如图4(b)所示,实施了使用控制指令值与角度信息的控制时,有可能发生残留振动,该残留振动是指以使越过了目标位置的保持手12返回的方式使提供/除去手臂21转动从而引起的残留振动。由于该残留振动的发生,在提供/除去手臂21大致到达目标位置之后直至停止的过程中,需要该残留振动被吸收的时间。
[0175] 实施了使用控制指令值与角速度信息以及角度信息的控制时,由于几乎不产生振动,因此提供/除去手臂21大致到达目标位置之后直至停止几乎不需要时间。在角速度信息中置入了噪声的情况下,因为由该噪声而产生振动,因此精度下降。通过将切换控制的角速度的阈值设定得比由噪声引起的振动的角速度大,从而能够消除由噪声引起的影响。即使切换为使用控制指令值与角度信息的控制,与使用含有噪声的角速度信息的情况相比也能够抑制广生较大的振动。
[0176] 另外,通过将切换控制的角速度的阈值设定得比实施使用了控制指令值与角度信 息的控制时的残留振动的最大角速度更小,在切换控制的时间点之前,通过实施使用了控制指令值与角速度信息以及角度信息的控制从而能够抑制产生振动。因此,与不实施使用了控制指令值与角速度信息以及角度信息的控制而实施了使用控制指令值与角度信息的控制的情况相比,能够使残留振动的最大角速度减小,从而减少该残留振动被吸收的时间。
[0177](第二实施方式)
[0178] 接下来,对自动装置、搬运装置、以及使用了惯性传感器的控制方法的ー实施方式即第二实施方式进行说明。本实施方式中的搬运装置的一例即提供/除去装置210,与第I实施方式中參照图I所说明的提供/除去装置10实质上具有同样的机械结构。对与提供/除去装置10 —部分不同的自动装置机构驱动的功能性结构、以及使提供/除去手臂21转动的过程进行说明。
[0179] <自动装置机构驱动的功能性结构〉
[0180] 首先,參照图5对驱动本实施方式的提供/除去装置210中的自动装置机构20的功能性结构进行说明。图5是表示驱动自动装置结构的功能性结构的功能结构框图。
[0181] 与提供/除去装置10同样,提供/除去装置210为使提供/除去手臂21转动而具有:手臂驱动电动机22、手臂驱动机构23、角速度传感器32、角度传感器34、提供/除去装置控制部230。
[0182] 如图5所示,提供/除去装置控制部230具有用于控制手臂驱动电动机22的自动装置控制部231。自动装置控制部231具有:控制指令发生部36、控制切换决定部237、手臂动作控制部238、增益调整部235、电动机驱动器39。
[0183] 控制指令发生部36输出提供/除去手臂21的动作指令,该动作指令用于实行基于提供部件或除去部件的操作指令的自动装置机构20的动作指令。操作指令从省略图示的输入装置输入至提供/除去装置210。基于操作指令的自动装置机构20的动作指令,从提供/除去装置控制部230具有的总控制部(并未图示)输出至控制指令发生部36。控制指令发生部36输出的提供/除去手臂21的动作指令、例如提供/除去手臂21的前端的轨道,被作为每个时间的提供/除去手臂21的角度进行指示。
[0184] 手臂动作控制部238输出手臂驱动电动机22的控制信号,该控制信号用于实行控制指令发生部36输出的提供/除去手臂21的动作指令。手臂动作控制部238具有角度信息以及角速度信息使用控制部238b。角度信息以及角速度信息使用控制部238b根据来自角度传感器34的角度信息以及来自角速度传感器32的角速度信息,为了实行提供/除去手臂21的动作指令生成并输出最合适的手臂驱动电动机22的控制信号。增益调整部235调整并输出:角度信息以及角速度信息使用控制部238b基于角度信息以及角速度信息生成手臂驱动电动机22的控制信号时的、角速度信息的増益。角速度信息的増益切换由控制切换决定部237決定。该情况下,增益调整部235与控制切换决定部237,相当于控制切換决定部。
[0185]角速度信息的増益相当于惯性力信息的加权常数。手臂动作控制部238或者手臂动作控制部238具有的角度信息以及角速度信息使用控制部238b,相当于手臂动作控制部。
[0186] 控制切换决定部237基于来自角度传感器34的角度信息、来自角速度传感器32的角速度信息、或者来自控制指令发生部36的提供/除去手臂21的动作指令等,决定角速度信息的増益的切換。 [0187] <提供/除去手臂21的转动>
[0188] 接下来,參照图6对提供/除去装置210中通过控制手臂驱动电动机22的驱动使提供/除去手臂21转动,从而使配置于提供/除去手臂21的前端的保持手12位于规定的位置的过程进行说明。图6是表示通过控制手臂驱动电动机的驱动从而使提供/除去手臂转动的过程的流程图。
[0189] 首先,在图6的步骤S41中,判定有无“电动机停止指令”。电动机停止指令是使手臂驱动电动机22停止并结束控制的指令。
[0190] 存在电动机停止指令时(步骤S41为是),停止通过控制手臂驱动电动机22的驱动使提供/除去手臂21转动从而使配置于提供/除去手臂21前端的保持手12位于规定的位置的过程。
[0191] 不存在电动机停止指令时(步骤S41为否),进入步骤S42。
[0192] 接下来,在步骤S42中取得控制指令值、角度信息、以及角速度信息。详细的是,控制指令发生部36输出并被输入至手臂动作控制部238的控制指令值,也被输入至控制切換决定部237。根据由连接于手臂驱动电动机22的角度传感器34測定的手臂驱动电动机22的转动角度求得的提供/除去手臂21的转动角度的角度信息,被输入至控制切换决定部237以及手臂动作控制部238。由固定于提供/除去手臂21的前端附近的角速度传感器32測定的提供/除去手臂21的角速度的角速度信息,被输入至控制切换决定部237以及手臂动作控制部238。
[0193] 接下来,在步骤S43中,控制切换决定部237根据从角速度传感器32输出的角速度信息判定提供/除去手臂21的角速度是否超过规定的阈值。将规定的阈值记为阈值S。
[0194] 在提供/除去手臂21的角速度超过规定的阈值S(步骤S43中为是)时,控制切换决定部237将角速度信息的増益决定为1,并进入步骤S45。
[0195] 在提供/除去手臂21的角速度比规定的阈值S小(步骤S43为否)时,控制切換决定部237决定改变角速度信息的増益,并进入步骤S44。
[0196] 在步骤S44中,增益调整部235,将角度信息以及角速度信息使用控制部238b根据角度信息以及角速度信息生成手臂驱动电动机22的控制信号时的、角速度信息的增益决定为比I小的值,并输出至角度信息以及角速度信息使用控制部238b。在步骤S44之后进入步骤S45。[0197] 在步骤S43或者步骤S44之后,步骤S45中角度信息以及角速度信息使用控制部238b根据控制指令值、角度信息、角速度信息、以及角速度信息的增益计算转矩指令值。
[0198] 接下来,在步骤S46中,将由角度信息以及角速度信息使用控制部238b计算求得的转矩指令值输入至电动机驱动器39。
[0199] 接下来,在步骤S47中,由电动机驱动器39对手臂驱动电动机22提供对应转矩指令值的电カ。手臂驱动电动机22产生对应所提供的电カ的转矩。
[0200] 接下来,在步骤S48中,由手臂驱动电动机22产生的转矩使 连接于手臂驱动电动机22的手臂驱动机构23进行动作,经由手臂驱动机构23连接于手臂驱动电动机22的提供/除去手臂21的角速度,由手臂驱动电动机22产生的转矩进行加速或減速。
[0201] 在步骤S48以后返回至步骤S41,在步骤S41中存在电动机停止指令时(步骤S41中为是),结束通过控制手臂驱动电动机22的驱动使提供/除去手臂21转动从而使配置于提供/除去手臂21前端的保持手12位于规定的位置的过程。
[0202](第三实施方式)
[0203] 接下来,对作为第一实施方式以及第ニ实施方式的变形例的第三实施方式进行说明。在本实施方式中,对于第一实施方式或者第二实施方式中计算转矩指定值时,作为决定角速度信息的使用或者不使用、或者决定增益值的基准的阈值,对上述例子的其他例子进行说明。
[0204] <阈值例1>
[0205] 首先,參照图7说明对角速度信息规定阈值的其他例子进行说明。图7是表示作为切换控制的基准的角速度的阈值的例子的说明图。图7(a)是表示使提供/除去手臂转动期间的时间经过与角速度之间的关系以及角速度的阈值的例子的说明图,图7(b)是表示角速度信息的例子的说明图。
[0206] 图7(a)中由双点划线表示的角速度是作为控制指令值对每个经过时间指定的角速度,由实线表示的角速度是实施了使用控制指令值与角速度信息以及角度信息的状态反馈控制等时的每个经过时间的角速度的例子。图7(b)中由实线表示的角速度是使用动态范围较大的角速度传感器測定得到的角速度,由虚线表示的角速度是使用动态范围较小的角速度传感器測定得到的角速度。
[0207] —般情况下,角速度传感器的输出例如作为电压进行输出,能够输出的电压是有限的。因此,若提高分辨率则不得不使动态范围变小。图7(b)所示的动态范围比较小的角速度传感器的动态范围大致为300dps,如图7(b)所示,若测定对象的角速度超过动态范围,则角速度的输出为恒定值。因此,若在测定对象的角速度超过动态范围时使用角速度信息实施自动装置的控制,则实施错误的控制的可能性较高。通过使动态范围变小,可以提高分辨率,由于可以检测角速度的较小的变动,因此可以进行精细的控制。
[0208] 在本实施方式中,如图7(a)所示,在角速度超过阈值S2时,实施不使用角速度信息的、或者使角速度信息的増益未达到I的控制。
[0209] <阈值例2>
[0210] 接下来,參照图8说明对角度信息规定阈值的例子。图8是表示作为切换控制的基准的角度阈值的例子。图8(a)是表示使提供/除去手臂转动期间的时间经过与转动角度之间的关系以及角度的阈值的例子的说明图,图8(b)是表示提供/除去手臂停止期间的时间经过与角度之间的关系以及角度的阈值的例子的说明图。
[0211] 如图8(a)所示,在提供/除去手臂21进行转动且转动的角度超过阈值S3的阶段,实施如下的控制,分别是:不使用角速度信息、而使用了控制指令值以及角度信息的例如基于角度传感器的角度或其微分值的角速度的PID控制;或者使用了控制指令值、角度信息、将增益设定为未达到I的角速度信息的例如状态反馈控制。在开始转动动作且转动角度比阈值S3小的阶段,实施使用了角速度信息、控制指令值、以及角度信息的控制。该控制例如使用状态反馈控制。
[0212] 图8中由双点划线表示的转动角度,是作为控制指令值对每个经过时间所指定的角度,由虚线表示的角度是实施了使用控制指令值以及角度信息的、基于角度传感器的角度或其微分值的角速度的PID控制时的每个经过时间的角度的例子,由实线表示的角度是 实施了使用控制指令值与角速度信息以及角度信息的状态反馈控制等时的每个经过时间的角度的例子。
[0213] 此外,图8中为了彼此分离地表示:表示实施了 PID控制时的角速度的虚线、表示实施了状态反馈控制等时的角速度的实线,使表示实施了状态反馈控制等时的角速度的实线在时间上延迟错开进行表示。
[0214] 如图8(b)所示,实施了使用控制指令值与角度信息的控制时,有可能发生残留振动,该残留振动是指以使越过了目标位置的保持手12返回的方式使提供/除去手臂21转动从而引起的残留振动。由于该残留振动的发生,在提供/除去手臂21大致到达目标位置之后直至停止的过程中需要该残留振动被吸收的时间。
[0215] 实施了使用控制指令值与角速度信息以及角度信息的控制时,由于几乎不产生振动,因此提供/除去手臂21大致到达目标位置之后直至停止几乎不需要时间。
[0216] 在角速度信息中置入了噪声的情况下,因为由该噪声而产生振动,因此精度下降。通过将切换控制的角速度的阈值,相对于目的停止位置设定为偏离由角速度信息的噪声引起的振动的角度的值,从而能够消除由噪声引起的影响。即使切换为使用控制指令值与角度信息的控制,与使用含有噪声的角速度信息的情况相比,也能够抑制产生较大的振动。
[0217] 另外,通过将切换控制的角度的阈值,相对于目的停止位置,设定为比实施了使用控制指令值与角度信息的控制时的残留振动的最大振动角度位置更近的角度,在切换控制的时间点之前,通过实施使用了控制指令值、角速度信息以及角度信息的控制从而能够抑制产生振动。能够估计切换控制时间点的提供/除去手臂21的转动位置(角度),相对于目的停止位置,比实施了使用控制指令值与角度信息的控制时的残留振动的最大振动角度更为靠近。即使是使用了控制质量值以及角度信息的控制,也不会产生超过实施了使用控制指令值与角度信息的控制时的残留振动的最大振动角度的振动,能够使提供/除去手臂21位于目的停止位置的可能性较高。因此,与不实施使用了控制指令值与角速度信息以及角度信息的控制、实施了使用控制指令值与角度信息的控制的情况相比,能够减小残留振动的最大振动角度,减少吸收该残留振动的时间。
[0218]〈阈值例3>
[0219] 接下来,参照图9说明对控制指令值的特征点在时间轴规定阈值的例子。图9是表示作为切换控制的基准的、对控制指令值的特征点在时间轴规定的阈值的例子的说明图。图9 (a)是表示使提供/除去手臂转动期间的时间经过与角速度之间的关系、以及控制指令值的特征点即相对于目的停止位置在时间轴规定的阈值的例子的说明图。图9(b)是表示控制指令值的特征点即目标停止位置近旁的时间经过与角速度之间的关系、以及控制指令值的特征点即相对于目的停止位置在时间轴规定的阈值的例子的说明图。
[0220] 图9中由双点划线表示的角速度是作为控制指令值对每个经过时间所指定的角速度,由实线表示的角度是实施使用了控制指令值与角速度信息以及角度信息的状态反馈控制等时的每个经过时间的角速度的例子。
[0221] 如图9(a)以及(b)所示,在控制指令值中,从角速度变为0并且到达了目的停止位置的时间点起经过阈值即时间Tl之后,实施如下的控制:不使用角速度信息,使用了控制指令值以及角度信息的、例如基于角度传感器的角度或其微分值的角速度的PID控制;或者使用了控制指令值、角度信息、将增益设定为未达到I的角速度信息的例如状态反馈控制。在开始转动动作之后,控制指令值中在直至角速度变为0的期间、以及从角速度变为 0的时间点起经过时间Tl之后的期间,实行使用了角速度信息、控制指令值以及角度信息的控制。该控制例如使用状态反馈控制。
[0222] 如图9(b)所示,若从控制指令值的角速度变为0的时间点起经过一定的时间Tl,则一般情况下提供/除去手臂21的角速度变为O。提供/除去手臂21的角速度不为0,进而驱动手臂驱动电动机22这种的输出转矩指令值的状态,是在控制系统中发生异常的可能性较高的状态。所谓控制系统的异常是指例如角速度传感器32出现故障的状态、或由噪声等引起角速度信息不正确的状态等。通过实施使用了控制指令值以及角度信息的控制、或者使用控制指令值与角度信息以及将增益设定为未达到I的角速度信息的控制,能够消除这些异常因素。
[0223] 若从控制指令值的角速度为0的时间点经过一定的时间Tl,则能够估计提供/除去手臂21的转动位置(角度)靠近于目标停止位置。因此,即使是使用了控制指令值以及角度信息的控制,也很有可能能够在几乎不产生振动的情况下使提供/除去手臂21位于目的停止位置。
[0224](第四实施方式)
[0225] 接下来,对自动装置、搬运装置、以及使用惯性传感器的控制方法的一实施方式即第四实施方式进行说明。在本实施方式中,对与第一实施方式或第二实施方式中所说明的提供/除去装置不同的自动装置或者搬运装置的例子进行说明。
[0226] <提供/除去装置>
[0227] 参照图10对自动装置、搬运装置、以及使用了惯性传感器的控制方法的一实施方式即提供/除去装置、也就是与第一实施方式或者第二实施方式中所说明的提供/除去装置10或者提供/除去装置210不同的提供/除去装置310进行说明。图10是表示提供/除去装置的概略结构的外观立体图。
[0228] 如图10所示,提供/除去装置310具有:保持手12、自动装置机构320、提供/除去装置控制部330、角速度传感器332a、角速度传感器332b、2个角度传感器(例示图示)。
[0229]自动装置机构320具有:手保持机构24、提供/除去手臂321、手臂轴部26、机座328。机座328经由内置轴承机构(并未图示)支撑手臂轴部326使其可以围绕手臂轴部326的转动轴自由转动并且精密地定位固定。手臂轴部326经由手臂驱动机构(并未图示)与内置于机座328中的手臂驱动电动机(并未图示)连接,由手臂驱动电动机而被转动。角度传感器连接于手臂驱动电动机,由角度传感器测定手臂驱动电动机的转动角度。
[0230] 在手臂轴部326的与被机座328支撑的一侧相反一侧的端部,固定提供/除去手臂321的一端。提供/除去手臂321具有:手臂部321a、手臂部321b、手·臂关节部323。手臂部321a的一端与手臂部321b的一端之间由手臂关节部323连接。手臂部321b的连接于手臂关节部323的一端的相反侧的一端固定于手臂轴部326。由于手臂轴部326相对于机座328围绕手臂轴部326的转动轴自由转动,因此将一端固定在手臂轴部326的手臂部321b,相对于机座328围绕手臂轴部326的转动轴自由转动。
[0231] 手臂部321b经由手臂关节部323支撑手臂部321a使其可以以手臂关节部323的转动轴为中心进行转动。手臂关节部323的固定手臂部321a的部分经由手臂部驱动机构(省略图示)与内置于手臂部321b中的手臂部驱动电动机(省略图示)连接。手臂部321a与手臂部321b之间可以调整在手臂关节部323中彼此形成的角度。也就是说,提供/除去手臂321可以在手臂关节部323进行伸缩。手臂角度传感器连接于手臂部驱动电动机,由手臂角度传感器测定手臂部驱动电动机的转动角度。通过测定手臂部驱动电动机的转动角度,能够测定手臂部321a相对于手臂部321b的转动角度。
[0232] 手臂轴部326的转动轴的轴方向与手臂关节部323的转动轴的轴方向彼此大致平行。在手臂部321a的固定于手臂关节部323的相反侧的一端,固定手保持机构24。手保持机构24具有:保持轴承24a,其固定于手臂部321a ;以及保持机构轴24b,以可以自由滑动并且精密定位的方式被保持轴承24a支持。保持机构轴24b通过并未图示的上下驱动源相对于保持轴承24a,可以在保持机构轴24b的轴方向滑动。保持机构轴24b的轴方向,与手臂轴部326的转动轴的轴方向以及手臂关节部323的转动轴的轴方向大致平行。
[0233] 在保持机构轴24b的自由端安装保持手12。通过使提供/除去手臂321转动以及伸缩,从而使保持手12位于面临搬运目标物的位置。相对于保持轴承24a通过使保持机构轴24b滑动,从而使保持手12与搬运目标物分离接触,并且将由保持手12所保持的搬运目标物从载置位置拿起,或靠近载置位置。
[0234] 在安装保持手12的手保持机构24,在与保持手12相反侧固定角速度传感器332a。也就是说,角速度传感器332a固定于手臂部321a的前端,可以测定手臂部321a转动的角速度。
[0235] 在手臂部321b的连接于手臂关节部323的一端的侧面固定角速度传感器332b。因而,角速度传感器332b固定于手臂部321b的前端,可以测定手臂部321b转动的角速度。
[0236] 提供/除去装置控制部330基于经由信息输入输出装置(并未图示)预先输入的控制程序,对提供/除去装置310的各部的动作进行总控制。提供/除去装置控制部330,可以通过根据角速度传感器332b的角速度信息与根据内置于机座328中的角度传感器的角度信息来控制手臂部321b的动作。同时,可以通过根据角速度传感器332a的角速度信息与根据内置于手臂部321b中的手臂角度传感器的角度信息,来控制手臂部321a相对手臂部321b的相对动作。也就是说,与上述实施方式同样,能够使用角速度信息与角度信息控制总括了手臂321a的动作与手臂部321b的提供/除去手臂321的动作。
[0237] <搬运装置>
[0238] 接下来,参照图11对具有保持搬运目标物的保持装置等沿着垂直坐标系平行移动的结构的搬运装置进行说明。图11是表示搬运装置的概略结构的外观立体图。图11(a)是表示顶吊搬运装置的概略结构的外观立体图,图11(b)是表示印刷装置中的印刷头(head)搬运装置的概略结构的外观立体图。
[0239]〈顶吊搬运装置〉
[0240] 如图11(a)所示,顶吊搬运装置410具有:主扫描方向移动机构402、副扫描方向移动机构403、升降移动机构404、保持机构412、距离传感器、加速度传感器432、搬运装置控制部(图示省略)。
[0241] 主扫描方向移动机构402具有:在主扫描方向延伸的一对主扫描导轨421、421 ;形成于主扫描导轨421的主扫描线性电动机;形成于扫描板422的主扫描滑块。扫描板422架设在一对主扫描导轨421、421之间,在与主扫描方向大致垂直的副扫描方向延伸。扫描板422通过主扫描线性电动机与主扫描滑块在主扫描方向自由移动。一对主扫描导轨421、 421例如在顶棚等处悬吊固定。
[0242] 副扫描方向移动机构403具有:副扫描线性电动机,其形成于扫描板422 ;以及副扫描滑块,其形成于副扫描框架423。副扫描框架423通过副扫描线性电动机与副扫描滑块在副扫描方向自由移动。
[0243] 升降移动机构404具有:配置于副扫描框架423的球轴承、球轴承驱动电动机、固定于升降轴424的滚球丝杠(ball screw)。升降轴424通过球轴承、球轴承驱动电动机、滚球丝杠使其升降。
[0244] 由扫描方向移动机构402、副扫描方向移动机构403使固定于与升降轴424的滚球丝杠相反侧的保持机构412往主扫描方向以及副扫描方向的任意位置移动,由升降移动机构404能够使其对搬运目标物分离接触。
[0245] 搬运装置控制部基于经由信息输入输出装置(并未图示)预先输入的控制程序,对顶吊搬运装置410的各部的动作进行总控制。
[0246] 在主扫描线性电动机、副扫描线性电动机、球轴承驱动电动机,连接测定各自的驱动距离的距离传感器。
[0247] 在副扫描框架423或者保持机构412固定加速度传感器432a、加速度传感器432b、或者加速度传感器432c。加速度传感器432a、加速度传感器432b、以及加速度传感器432c可以测定主扫描方向、副扫描方向、或者升降方向的加速度。
[0248] 通过由连接于主扫描线性电动机、副扫描线性电动机、或者球轴承驱动电动机的距离传感器测定的各方向的移动距离信息、与由加速度传感器432a、加速度传感器432b、或者加速度传感器432c测定的各方向的加速度信息,能够控制保持机构412的移动。作为距离传感器,例如能够使用线性编码器。距离传感器相当于位置传感器。
[0249] 使用移动距离信息以及加速度信息实行保持机构412的移动的控制时,对移动距离信息或者加速度信息等预先设定阈值,搬运装置控制部的控制切换决定部将移动距离信息或者加速度信息等与该阈值进行比较,从而决定在控制中是否使用加速度信息、或者在加速度信息上所乘的常数。搬运装置控制部的动作控制部按照控制切换决定部的决定,实施使用了控制指令值与移动距离信息的控制、使用了控制指令值与移动距离信息以及加速度信息的控制、或者控制指令值与移动距离信息以及乘以了加速度信息的增益之后的加速度信息的控制。通过实施该控制来控制主扫描方向移动机构402、副扫描方向移动机构403、以及升降移动机构404的动作,从而使保持机构412移动并定位于任意的位置。[0250] <印刷头搬运装置>
[0251] 如图11(b)所示,印刷头搬运装置460是使印刷装置的喷出头462移动的装置,其具有:印刷头托架(head carriage)476、托架轴474、驱动带473、驱动皮带轮472、驱动电动机471、加速度传感器482、编码器484。印刷装置具有对印刷装置的各部的动作进行总控制的印刷装置控制部(省略图示)。
[0252] 驱动电动机471固定于省略图示的装置框架,在驱动轴的一端固定驱动皮带轮472。在驱动皮带轮472与省略图示的从动皮带轮之间铺设驱动带473,驱动带473由驱动电动机471进行驱动。托架轴474与驱动带473的延伸方向平行地配置。在托架轴474上,印刷头托架476被在托架轴474的轴方向自由滑动地卡合支持。印刷托架476与驱动带473固定,通过驱动带473被驱动,从而沿着托架轴474被移动。保持在印刷头托架476的喷出头462被在托架轴474的轴方向移动,保持在任意位置。
[0253] 印刷装置控制部基于经由信息输入输出装置(省略图示)预先输入的控制程序,
对印刷装置的各部的动作进行总控制。
[0254] 编码器484连接于驱动电动机471的驱动轴,通过测定驱动电动机471的转动角度能够测定喷出头462的移动距离。将与对应于该移动距离的喷出头462的位置所对应的驱动电动机471的转动角度信息,记为驱动电动机471的位置信息。加速度传感器482固定于印刷头托架476,通过驱动印刷头托架476可以测定作用于印刷头托架476的加速度。通过由编码器484得到的位置信息、与由加速度传感器482得到的加速度信息,能够控制保持在印刷头托架476的喷出头462的移动。编码器484相当于位置传感器。
[0255] 在使用位置信息以及加速度信息实行喷出头462的移动的控制时,对位置信息或者加速度信息等设定阈值,印刷装置控制部的控制切换决定部将位置信息或加速度信息等与该阈值进行比较,决定是否在控制中使用加速度信息、或者在加速度信息上所乘的加权常数。印刷装置控制部的动作控制部,按照控制切换决定部的决定,实施使用了控制指令值与位置信息的控制、使用了控制指令值与位置信息以及加速度信息的控制、或者使用了控制指令值与位置信息以及乘以了加权常数之后的加速度信息的控制。通过实施该控制来控制驱动电动机471的动作,从而使保持在印刷头托架476的喷出头462移动并定位于任意位置。
[0256]〈激光打印机〉
[0257] 接下来,作为控制鼓状(drum)部件的转动的例子,参照图12对激光打印机510进行说明。图12是表示激光打印机的主要部分的概略结构的说明图。
[0258] 如图12所示,激光打印机510具有:感光鼓524、鼓驱动电动机522、编码器534、驱动传送机构523、充电装置541、激光振荡装置542、墨粉供给装置543、复印滚轴544、固着滚轴546以及固着滚轴547、墨粉回收装置548、角速度传感器532、打印机控制部(省略图示)。
[0259] 感光鼓524经由驱动传送机构523连接于鼓驱动电动机522,由鼓驱动电动机522使其围绕转动轴进行转动。感光鼓524的表面由充电装置541使其带负电,由激光振荡装置542使带电部分以印刷物的形状残留从而描绘印刷物的形状,由墨粉供给装置543提供的墨粉附着于带电的印刷物的形状。用纸549由复印滚轴544压接在感光鼓524上,墨粉在用纸549上复印。复印在用纸549上的墨粉由固着滚轴546以及固着滚轴547施加压力与热量从而使其固着。在复印了墨粉的感光鼓524的表面,由墨粉回收装置548回收不需要的墨粉,再次反复上述过程。
[0260] 打印机控制部基于经由信息输入输出装置(省略图示)预先输入的控制程序,对激光打印机510的各部的动作进行总控制。
[0261] 在鼓驱动电动机522的驱动轴连接有编码器534,通过由编码器534测定鼓驱动电动机522的转动角度,从而能够驱动感光鼓524的转动角度信息。角速度传感器532固定于感光鼓524上,能够由角速度传感器532取得感光鼓524转动的角速度的信息。通过由编码器534取得的鼓驱动电动机522的转 动角度信息、与由角速度传感器532取得的角速度信息,能够控制感光鼓524的转动。
[0262] 在使用转动角度信息以及角速度信息实行感光鼓524的转动的控制时,对转动角度信息或者角速度信息等设定阈值,打印机控制部的控制切换决定部将转动角度信息或者角速度信息等与该阈值进行比较,决定在控制中是否使用角速度信息、或者在角速度信息上所乘的加权常数。打印机装置控制部的动作控制部按照控制切换决定部的决定,实施使用了控制指令值与转动角度信息的控制、使用了控制指令值与转动角度信息以及角速度信息的控制、或者使用了控制指令值与转动角度信息以及乘以加权常数之后的角速度信息的控制。通过实施该控制来控制鼓驱动电动机522的动作,使感光鼓524转动任意角度。
[0263] 以上,虽然参照附图对优选的实施方式进行了说明,但是优选的实施方式并不限定于上述实施方式。当然,作为实施方式,在没有脱离主要内容的范围内可得到各种变化,也能够以如下方式实施。
[0264](变形例I)
[0265] 在上述实施方式中,虽然对在转动角度信息、或角速度信息、或移动距离信息、或角速度信息、或位置信息等规定阈值的例子、以及对控制指令值的特征点在时间轴规定阈值的例子进行了说明,但是规定阈值的对象并不限于此。也可以对给角速度信息或加速度信息的值带来影响的噪声设定阈值,由该噪声水平实施角速度信息或加速度信息的使用或者不使用的决定、或者为了调整角速度信息或加速度信息的影响在角速度信息或加速度信息上所乘的常数的决定。作为对角速度信息或加速度信息的值带来影响的噪声,例如装置自身的机械振动、或周围存在的装置等的振动、或对装置提供的电力的波动、或周围的电磁噪声等。
[0266](变形例2)
[0267] 在上述实施方式中,虽然对由角速度传感器32得到的角速度信息、或由加速度传感器432得到的角速度信息设定阈值的例子进行了说明,但是规定阈值的对象并不限于此。也可以对角速度信息或加速度信息的一次以上的积分值规定阈值。加速度信息的积分值是速度信息,速度信息能够与角速度信息同样地进行处理。加速度信息的二次积分值以及角速度信息的积分值是移动距离的信息,移动距离的信息能够与角度信息或位置信息同样地进行处理。
[0268](变形例3)
[0269] 在上述实施方式中,虽然对由角度传感器34得到的角度信息、或由距离传感器得到的移动距离信息规定阈值的例子进行了说明,但是规定阈值的对象并不限于此。可以对角度信息或移动距离信息的一次以上的微分值规定阈值。角度信息或移动距离信息的微分值是角速度信息或移动速度,能够与上述的角速度信息同样地进行处理。角度信息或移动距离信息的二次微分值是角加速度或加速度,能够与上述的角速度信息同样地进行处理。
[0270](变形例4)
[0271] 在上述实施方式中,对在转动角度信息、角速度信息、移动距离信息、加速度信息、位置信息等规定阈值的例子、以及对控制指令值的特征点在时间轴中规定阈值的例子进行了说明。虽然规定这些阈值的对象在实行控制时分别被单独使用,但是也可以使用规定阈值的多个对象实行控制。例如,可以仅在转动角度信息以及角速度信息都超过阈值时实行不使用角速度信息的控制,在转动角度信息或者角速度信息的至少一方没有超过阈值时,实行使用转动角度信息或者角速度信息的控制。另外,也可以对转动角度信息、角速度信息、移动距离信息、加速度信息、位置信息等、对于控制指令值的特征点的时间轴等,与给变形例I中所说明的角速度信息或加速度信息带来影响的噪声水平进行组合。该情况下,例如仅在转动角度信息、角速度信息、移动距离信息、加速度信息、位置信息等、或对于控制指令值的特征点的时间轴等、与噪声水平这双方超过阈值时,实行不使用角速度信息等的控制,在至少一方没有超过阈值时,实行使用转动角度信息等以及角速度信息等的控制。由此,就算角速度信息等的噪声水平保持在低水平,由于避免了由噪声带来的不良影响,因此也能够避免实施不使用角速度信息等的控制的这种状态。
[0272](变形例5)
[0273] 在上述实施方式中,作为自动装置以及搬运装置的例子,以具有自动装置机构20的提供/除去装置10、具有自动装置320的提供/除去装置310、具有顶吊搬运装置410、印刷装置具有的印刷头搬运装置460、激光打印机510具有的鼓驱动装置等为例进行了说明。但是,利用使用了上述的惯性传感器的控制方法能够适合控制的自动装置以及搬运装置并不限于这些例示的装置。通过利用使用了上述的惯性传感器的控制方法,能够适合控制如下的装置,即希望使移动体快速地移动至规定的目标位置,并且使其高精度且迅速地停止在该位置的装置。

Claims (8)

1. 一种自动装置,具有:手臂,以能转动的方式被支持;角度传感器,输出所述手臂的转动角度信息;惯性传感器,其安装于所述手臂,输出作用于所述手臂的惯性力的惯性カ信息;以及自动装置控制部,控制所述手臂,所述自动装置的特征在干, 所述自动装置控制部,决定是否使用所述惯性力信息, 在决定使用所述惯性力信息的情况下,根据对所述手臂的动作进行规定的控制指令、所述转动角度信息、以及所述惯性力信息实施所述手臂的第一控制,在决定不使用所述惯性力信息的情况下,根据所述控制指令、以及所述转动角度信息实施与所述第一控制不同的第二控制。
2.根据权利要求I所述的自动装置,其特征在干, 所述自动装置控制部,根据对所述惯性力信息与预先设定的值进行比较的结果,来决定是否使用所述惯性力信息。
3.根据权利要求I所述的自动装置,其特征在干, 所述自动装置控制部,根据对所述转动角度信息与预先设定的值进行比较,来决定是否使用所述惯性力信息。
4.根据权利要求I所述的自动装置,其特征在干, 所述自动装置控制部,根据对所述惯性力信息的一次以上的积分值与预先设定的值进行比较的结果,来决定是否使用所述惯性力信息。
5.根据权利要求I所述的自动装置,其特征在干, 所述自动装置控制部,根据对所述转动角度信息的一次以上的微分值与预先设定的值进行比较的结果,来决定是否使用所述惯性力信息。
6.根据权利要求I所述的自动装置,其特征在干, 所述自动装置控制部,根据对从所述特征点的经过时间与预先设定的值进行比较的结果,来决定是否使用所述惯性力信息。
7.根据权利要求I所述的自动装置,其特征在干, 所述自动装置控制部,根据将给所述惯性力信息带来影响的噪声水平与预先设定的值进行比较的结果,来决定是否使用所述惯性力信息。
8. 一种自动装置,具有:手臂,以能转动的方式被支持;角度传感器,输出所述手臂的转动角度信息;惯性传感器,其安装于所述手臂,输出作用于所述手臂的惯性力的惯性カ信息;以及自动装置控制部,控制所述手臂,所述自动装置的特征在干, 所述自动装置控制部,根据对所述惯性力信息与预先设定的值进行比较的结果来决定是否使用所述惯性力信息, 在决定使用所述惯性力信息的情况下,根据对所述手臂的动作进行规定的控制指令、所述转动角度信息、以及所述惯性力信息实施所述手臂的第一控制,在决定不使用所述惯性力信息的情况下,根据所述控制指令、以及所述转动角度信息实施与所述第一控制不同的第二控制。
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