DE112012003218B4

DE112012003218B4 - Laststeuersystem und Lastantriebssystem

Info

Publication number: DE112012003218B4
Application number: DE112012003218.7T
Authority: DE
Inventors: Ltd. Nagatsuka Masaki c/o THK Co.
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2032-08-01
Also published as: CN103733149B; JP2013033347A; US9318895B2; WO2013018786A1; US20140152096A1; TW201329658A; DE112012003218T5; TWI548957B; JP5243580B2; CN103733149A

Abstract

Laststeuersystem (1), umfassend:eine Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6), die entsprechend einer Vielzahl von Lastantriebselementen (A1, A2, A3, A4, A5, A6) vorgesehen sind, um den Antrieb der entsprechenden Lastantriebselemente (A1, A2, A3, A4, A5, A6) für den Antrieb von Lasten zu steuern,wobei jede aus der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) eine Steuereinheit umfasst, die das Lastantriebselement (A1, A2, A3, A4, A5, A6) steuert, das direkt mit einer betreffenden Antriebseinrichtung der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) assoziiert ist,wobei die jeweiligen Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass ein wechselseitiger Steuerkommunikationszustand, in dem die Steuereinheit jeder der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) zu den Steuereinheiten sämtlicher oder eines Teils der jeweils anderen Antriebseinrichtungen der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) ein Befehlssignal zum Steuern des Antriebs eines Lastantriebselementes (A1, A2, A3, A4, A5, A6), das direkt mit den sämtlichen oder dem Teil der anderen Antriebseinrichtungen assoziiert ist, senden kann, in dem Laststeuersystem (1) erzeugt wird,wobei die Steuereinheit jeder aus der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6), die in dem Laststeuersystem (1) enthalten sind, derart ausgebildet ist, dass, wenn eine aus der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) durch eine Ersatzantriebseinrichtung ersetzt wird und eine andere der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6), ausgenommen die ersetzte Antriebseinrichtung, dasselbe Befehlssignal wie das Befehlssignal für die ersetzte Antriebseinrichtung an die Ersatzantriebseinrichtung ausgibt, das Lastantriebselement (A1, A2, A3, A4, A5, A6), das direkt mit der Ersatzantriebseinrichtung assoziiert ist, dieselbe vorbestimmte Tätigkeit ausführt wie das Lastantriebselement (A1, A2, A3, A4, A5, A6), das direkt mit der ersetzten Antriebseinrichtung assoziiert ist,wobei das Laststeuersystem (1) derart ausgebildet ist, dass die jeweiligen Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) im wechselseitigen Steuerkommunikationszustand den Antrieb sämtlicher oder eines Teils der Lastantriebselemente (A1, A2, A3, A4, A5, A6) steuern können.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Laststeuersystem zum Steuern eines Lastantriebselementes zum Antreiben von Lasten.
ZUGRUNDELIEGENDER STAND DER TECHNIK
Gemäß einer allgemeinen Art des Steuerns eines Stellantriebs zum Antreiben von Lasten sendet eine Steuereinheit einen Antriebsbefehl zu einer Antriebseinrichtung, die dem Stellantrieb entspricht, wobei die Antriebseinrichtung den Antrieb des Stellantriebs gemäß dem Befehl steuert. Bei dieser Art des Antriebs eines Stellantriebs sind jedoch Steuereinheiten in entsprechenden Stellantrieben angeordnet, wobei ein Steuerprogramm für den Stellantrieb in jeder Steuereinheit eingerichtet ist. Je größer die Zahl der anzutreibenden Stellantriebe ist, desto höher ist somit der Aufwand für die Einrichtung des Steuersystems.
Somit wurde eine Technik für die Einrichtungen eines Systems zum Steuern des Antriebs einer Vielzahl von Stellantrieben entwickelt. Bei einem System, das beispielsweise in dem Patentdokument 1 offenbart ist, sind intelligente Motoren (Motoren mit integrierter Steuereinheit) in Reihe geschaltet, wobei ein höchstrangiger intelligenter Motor mit einer Steuereinheit verbunden ist, die sich mit einem externen Netzwerk verbinden kann. Das System ist derart eingerichtet, dass der höchstrangige intelligente Motor als ein Hauptmotor dient, um Steuerinformationen über den betreffenden Motor und die anderen Motoren von der Steuereinheit zu empfangen, wobei die Steuerinformationen zu den anderen Motoren über in Reihe geschaltete Signalleitungen gesendet werden können. Diese System umfasst einen „Einheitssteuermodus“, bei dem die Steuereinheit den Hauptmotor direkt steuert und die anderen Motoren mit Hilfe des Hauptmotors indirekt steuert, und einen „Selbststeuermodus“, bei dem die entsprechenden Motoren mit Ausnahme des Hauptmotors von dem Hauptmotor in einem Zustand betätigt werden, in dem die Steuereinheit von dem Hauptmotor getrennt ist.
DOKUMENT DES STANDES DER TECHNIK
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP 2004-72870 A .
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
PROBLEME, DIE MIT DER ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLLEN
Bei einem herkömmlichen System zum Steuern des Antriebs einer Vielzahl von Stellantrieben sind Steuereinheiten zum Steuern von Stellantrieben und Antriebseinrichtungen von Motoren, die die Stellantriebe sind, in den Motoren integriert, um intelligente Motoren auszubilden, wobei die intelligenten Motoren in Reihe geschaltet sind. Bei dem System, das in dieser Weise eingerichtet ist, dient ein intelligenter Motor, der sich in dem höchstgeordneten Strang innerhalb der Reihenschaltung befindet, als eine Steuereinheit (d.h. eine Hauptsteuereinheit) für die Steuerung des gesamten Systems. Somit kann, wenngleich sich keine Steuereinheiten in den jeweiligen Stellantrieben befinden, da die Hauptsteuereinheit im wesentlichen vorgesehen ist, das Steuerprogramm für das gesamte System, das in der Hauptsteuereinheit eingerichtet ist, komplex und umfangreich sein. Infolgedessen ist unter dem Gesichtspunkt der Steuerung der Stellantriebe, der Aufwand, der für die Systemeinrichtung erforderlich ist, wie bei der herkömmlichen Technik weiterhin zu hoch.
Wenn der Antrieb einer Vielzahl von Stellantrieben gesteuert wird, kann es darüber hinaus erforderlich sein, die Systemkonfiguration gemäß dem Antriebszweck flexibel zu ändern. Bei dem herkömmlichen Steuersystem ist es jedoch notwendig, das Programm zu ändern, das in der Hauptsteuereinheit enthalten ist, die das gesamte System steuert. Es kann gesagt werden, dass das herkömmliche System einen beträchtlichen Aufwand für die Änderung erfordert und unzureichend flexibel ist.
Aus der US 4,825,133 ist ein elektromechanisches Aktuator-Steuerungssystem bekannt. Ein Lüfter-Steuerungssystem wird in der DE 10 2004 039 237 A1 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Probleme gemacht, wobei ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin besteht, ein Laststeuersystem anzugeben, das in der Lage ist, die Einrichtung des Steuersystems zu ermöglichen, wenn eine Vielzahl von Lastantriebselementen, wie etwa Stellantriebe zum Antreiben von Lasten, gesteuert wird.
MITTEL FÜR DIE LÖSUNG DER PROBLEME
Die Erfindung stellt ein Laststeuersystem gemäß Anspruch 1 sowie ein Lastantriebssystem gemäß Anspruch 4 bereit.
Um die Probleme zu lösen, sind bei der vorliegenden Erfindung Steuereinheiten in den entsprechenden Antriebseinrichtungen zum Antreiben von Lastantriebselementen vorgesehen, wobei ein wechselseitiger Steuerkommunikationszustand bei der wechselseitigen Kommunikation zwischen den Steuereinheiten erzeugt wird, so dass der Antrieb der Lastantriebselemente, die direkt mit den jeweiligen Antriebseinrichtungen assoziiert sind, gemäß einem Befehlssignal von den anderen Steuereinheiten gesteuert werden kann. Mit dieser Systemkonfiguration kann die Antriebssteuerung der Lastantriebselemente auf die entsprechenden Antriebseinrichtungen aufgeteilt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Systemkonfiguration zu vereinfachen.
Insbesondere gibt die vorliegende Erfindung ein Laststeuersystem an, das eine Vielzahl von Antriebseinrichtungen umfasst, die entsprechend einer Vielzahl von Lastantriebselementen vorgesehen sind, um den Antrieb der entsprechenden Lastantriebselemente zum Antreiben von Lasten zu steuern, wobei jede aus der Vielzahl von Antriebseinrichtungen eine Steuereinheit enthält, die das Lastantriebselement steuert, das mit einer betreffenden Antriebseinrichtung direkt assoziiert ist.
Darüber hinaus sind die jeweiligen Antriebseinrichtungen derart elektrisch miteinander verbunden, dass ein wechselseitiger Steuerkommunikationszustand, in dem die Steuereinheit der betreffenden Antriebseinrichtung zu den Steuereinheiten sämtlicher oder eines Teils von Zielantriebseinrichtungen anderer Antriebseinrichtungen ausschließlich der betreffenden Antriebseinrichtung ein Befehlssignal zum Steuern des Antriebs eines Lastantriebselementes senden kann, das mit den sämtlichen oder dem Teil der Zielantriebseinrichtungen direkt assoziiert ist, in dem Laststeuersystem erzeugt wird.
Bei dem Laststeuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl von Antriebseinrichtungen entsprechend einer Vielzahl von Lastantriebselementen vorgesehen, wobei Steuereinheiten zum Steuern der Lastantriebselemente, die direkt mit den Antriebseinrichtungen assoziiert sind, in den jeweiligen Antriebseinrichtungen vorgesehen sind. Die hier erwähnten Lastantriebselemente sind Steuerobjekte, die für den Antrieb von Lasten elektrisch angeschlossen sind, wobei Beispiele derselben einen Stellantrieb, wie etwa einen Motor, der gesteuert wird, um eine Kraft direkt auf eine Last auszuüben, und einen Sensor umfassen, der Informationen bezieht, die für die Steuerung notwendig sind. Darüber hinaus bedeutet „direkt assoziiert“, dass eine Antriebseinrichtung eine Zuordnung in erster Linie erfährt, um es der Antriebseinrichtung zu gestatten, den Antrieb des Lastantriebselementes zu steuern, während das Lastantriebselement auch auf der Basis eines Befehls von einer weiteren Antriebseinrichtung gesteuert werden kann, wobei dies nicht bedeutet, dass die Antriebseinrichtung dediziert für die Steuerung des Antriebs das Lastantriebselementes verwendet wird. Das heißt, bedeutet, dass die Steuerung des Antriebs des Lastantriebselementes durch die Zielantriebseinrichtung durch den Begriff „direkt“ ausgedrückt ist, wobei die zuvor erwähnte Steuerung des Antriebs des Lastantriebselementes durch die Zielantriebseinrichtung in dem wechselseitigen Steuerkommunikationszustand berücksichtigt wird.
Hier wird bei dem Laststeuersystem der wechselseitige Steuerkommunikationszustand zwischen der Vielzahl von Antriebseinrichtungen erzeugt. In diesem wechselseitigen Steuerkommunikationszustand wird ein Antriebssteuerbefehlssignal für das Lastantriebselement, das direkt mit der Zielantriebseinrichtung assoziiert ist, von der anderen Zielantriebseinrichtung zu den jeweiligen Antriebseinrichtungen gesendet, wobei die betreffende Antriebseinrichtung, die das Befehlssignal empfangen hat, den Antrieb des Lastantriebselementes gemäß dem Inhalt des Befehls steuert. Das heißt, wenngleich die direkte Antriebssteuerung von der betreffenden Steuereinrichtung ausgeführt wird, wird das Befehlssignal für den Steuerinhalt von der anderen Zielsteuereinrichtung ausgegeben, die sich von der betreffenden Steuereinrichtung unterscheidet. Infolgedessen konzentriert sich bei dem Laststeuersystem die Antriebssteuerung des gesamten Systems nicht auf eine Stelle, sondern wird auf eine Antriebseinrichtungsgruppe verteilt, die die betreffende Antriebseinrichtung und die Zielantriebseinrichtung umfasst. Auf diese Weise ist es möglich zu verhindern, dass ein Programm zum Steuern des Antriebs des gesamten Systems zu groß wird, und die Systemeinrichtung, wie etwa das Editieren von Programmen, zu vereinfachen.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Es ist möglich, ein Laststeuersystem anzugeben, das die Einrichtung des Steuersystems vereinfacht, wenn eine Vielzahl von Lastantriebselementen, wie etwa Stellantriebe zum Antreiben von Lasten, gesteuert werden.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Laststeuersystems und eines Lastantriebssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2A ist ein Funktionsblockschaltbild, das die Funktionen einer Antriebseinrichtung darstellt, die in dem Laststeuersystem enthalten ist, das in 1 gezeigt ist.
2B ist ein Funktionsblockschaltbild, das die Funktionen einer Skriptneuschreibvorrichtung veranschaulicht, die in dem Laststeuersystem enthalten ist, das in 1 dargestellt ist.
3 ist ein Diagramm, das den Verlauf eines Stellantriebssteuervorgangs darstellt, der von dem Laststeuersystem ausgeführt wird, das in 1 gezeigt ist.
4 ist ein Diagramm, das einen Editorbildschirm zeigt, der als Skripteditor-Schnittstelle dient, der auf einer Skriptneuschreibvorrichtung angezeigt wird, die in dem Laststeuersystem enthalten ist, das in 1 gezeigt ist.
5 ist ein Diagramm, das einen Editorbildschirm zeigt, der als Punktetabelleneditor-Schnittstelle dient, der auf einer Skriptneuschreibvorrichtung angezeigt wird, die in dem Laststeuersystem enthalten ist, das in 1 dargestellt ist.
6 ist ein Diagramm, das eine schematische Darstellung eines Roboters zeigt, bei dem das Laststeuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
7 ist ein Diagramm, das einen Verbindungszustand zwischen Steuereinrichtungen bei dem Roboter zeigt, der in 6 dargestellt ist.

ARTEN FÜR DIE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Im folgenden wird eine spezielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass Abmessungen, Materialien, Formen, die relative Anordnung und dergleichen von Bestandteilen, die in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben sind, den technischen Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht einschränken, solange nicht anderweitig speziell darauf hingewiesen wird.
Erste Ausführungsform
Eine Ausführungsform des Laststeuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird auf der Basis der beiliegenden Zeichnungen der vorliegenden Beschreibung beschrieben. Das Laststeuersystem ist ein System zum Steuern einer Vielzahl von Stellantrieben oder Sensoren zum Antreiben von Lasten. Ein Laststeuersystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System, das Antriebseinrichtungen D1 bis D6 zum Antreiben von sechs Stellantrieben A1 bis A6 umfasst, wie es in 1 gezeigt ist. Die jeweiligen Stellantriebe A1 bis A6 können in geeigneter Weise gewählt werden, um einen vorbestimmten Lastantrieb zu realisieren, der von einem Benutzer gewünscht ist, wobei ein Beispiel derselben einen Motor oder dergleichen umfasst, der entsprechende Gelenke eines mehrgelenkigen Roboters antreibt. Bei dem Laststeuersystem 1, das in 1 gezeigt ist, sind die Antriebseinrichtungen D1 bis D6 zum Antreiben der Stellantriebe A1 bis A6 derart angeordnet, dass sie mit den jeweiligen Stellantrieben A1 bis A6 direkt assoziiert sind. Eine biaxiale Stromversorgungseinheit PS1 führt den Stellantrieben A1 und A2 Strom gemäß einem Befehl von den Antriebseinrichtungen D1 und D2 zu. Eine biaxiale Stromversorgungseinheit PS2 führt den Stellantrieben A3 und A4 Strom gemäß einem Befehl von den Antriebseinrichtungen D3 und D4 zu. Eine biaxiale Stromversorgungseinheit PS3 führt den Stellantrieben A5 und A6 Strom gemäß einem Befehl von den Antriebseinrichtungen D5 und D6 zu. Auf diese Weise bildet das Laststeuersystem 1, das die Antriebseinrichtungen D1 bis D6, die Stellantriebe A1 bis A6 und die Stromversorgungseinheiten PS1 bis PS3 umfasst, ein Lastantriebssystem 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Obwohl bei der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, die Stromversorgungseinheiten PS1 bis PS3 als eine Stromversorgungseinheit des Lastantriebssystems 2 vorgesehen sind, kann die Stromversorgungseinheit für jeden Stellantrieb vorgesehen sein, und eine Stromversorgungseinheit kann sämtlichen Stellantrieben Strom zuführen.
Bei dem Laststeuersystem 1 ist eine Steuereinheit zum Steuern des Antriebs der Stellantriebe A1 bis A6 in jeden der Stellantriebe D1 bis D6 integriert, die dort enthalten sind. Die Steuereinheit ist als dedizierter Prozessor oder ein Programm oder dergleichen ausgebildet, das von dem Prozessor ausgeführt wird. Bei dem Laststeuersystem 1 sind, wie in 1 gezeigt, die Steuereinheiten, die an diesen Antriebseinrichtungen angebracht sind, daisy-chain-artig in Reihe geschaltet, wobei die Steuereinheiten eine Controller-Area-Network-(CAN-) Kommunikation ausführen können. Eine ID zum Identifizieren jeder Antriebseinrichtung ist für jede der Antriebseinrichtungen D1 bis D6 gesetzt, wobei die ID in der Steuereinheit gespeichert ist, die der Antriebseinrichtung zugehörig ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die IDs (ID01 bis ID06) jeweils auf die Antriebseinrichtungen D1 bis D6 eingestellt. Bei der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, sind die Antriebseinrichtungen D1 bis D6 in dieser Reihenfolge daisy-chain-artig verbunden, wobei sich die Antriebseinrichtung D1 in dem höchstrangigen Strang befindet und ein Abschlusswiderstand, der das Ende der Verbindung kennzeichnet, in der niedrigstrangigen Antriebseinrichtung D6 vorgesehen ist.
Darüber hinaus ist eine externe Skriptneuschreibvorrichtung 3 mit dem Laststeuersystem 1 derart verbunden, dass eine CAN-Kommunikation realisiert werden kann. Die Skriptneuschreibvorrichtung 3 ist mit einer CAN-Kommunikationsleitung der Daisy-Chain-Verbindung verbunden, wobei es die Kommunikation ermöglicht, dass ein Steuerskript (Programm) zum Antreiben der Stellantriebe, die in der Vielzahl von daisy-chain-artig verbundenen Antriebseinrichtungen D1 bis D6 enthalten sind, neu geschrieben wird. Wenn es nicht erforderlich ist, das Skript neu zu schreiben, ist es somit nicht notwendig, die CAN-Kommunikationsverbindung zwischen der Skriptneuschreibvorrichtung 3 und dem Laststeuersystem 1 einzurichten. Die Skriptneuschreibvorrichtung 3 ist als PC oder Mikrocomputer ausgebildet, der das Skriptneuschreibprogramm ausführt.
2A zeigt ein Funktionsblockschaltbild, das die Funktionen veranschaulicht, die von der Steuereinheit der Antriebseinrichtung D1 ausgeführt werden, die eine stellvertretende Antriebseinrichtung der Antriebseinrichtungen D1 bis D6 ist. Die Funktionen, die mit den Funktionsblöcken dargestellt sind, werden durch das Programm realisiert, das von der Steuereinheit mit Hilfe von Hardware, wie etwa Prozessoren, Eingangs-/Ausgangsanschlüssen, Speichern oder dergleichen, ausgeführt wird, die in der Antriebseinrichtung installiert ist. 2B zeigt die Funktionsblockschaltbilder der Steuerung, die von der Skriptneuschreibvorrichtung 3 ausgeführt wird. Die Steuereinhalte, die von den Funktionsblöcken ausgeführt werden, werden durch unterschiedliche Verfahren, wie etwa Prozessoren, die in der Skriptneuschreibvorrichtung 3 enthalten sind, sowie Programme und dergleichen durchgeführt, die von den Prozessoren ausgeführt werden.
In der Steuereinheit der Antriebseinrichtung D1 sind eine Eingabeeinheit 11, eine Ausgabeeinheit 12, eine ID-Speichereinheit 13, eine Koordinatenspeichereinheit 14, eine Skriptspeichereinheit 15, eine Skriptneuschreib-Empfangseinheit 16 und eine Programmausführeinheit 17 ausgebildet. Die Eingangseinheit 11 ist eine Funktionseinheit, in die Daten, die für die Steuerung des Antriebs des Stellantriebs A1, der direkt mit der Antriebseinrichtung D1 assoziiert ist, über einen Eingangsanschluss der Antriebseinrichtung D1 eingegeben werden. Insbesondere ist die Eingabeeinheit 11 eine Funktionseinheit, in die ein Befehlssignal für den Stellantrieb A1 von den Antriebseinrichtungen (d.h. die Antriebseinrichtungen D1 bis D5) mit Ausnahme der Antriebseinrichtung D1 eingegeben wird, wie es später erläutert wird.
Im Gegensatz zu der Eingabeeinheit 11 ist die Ausgabeeinheit 12 eine Funktionseinheit, die ein Befehlssignal zum Antreiben der entsprechenden Stellantriebe, die direkt mit den Antriebseinrichtungen (d.h. die Antriebseinrichtungen D2 bis D5) mit Ausnahme der Antriebseinrichtung D1, assoziiert sind, an die Steuereinheiten, die in den jeweiligen Antriebseinrichtungen enthalten sind, über den Ausgangsanschluss der Antriebseinrichtung D1 ausgibt. Somit wird das Befehlssignal, das aus der Ausgabeeinheit 12 ausgegeben wird, die in der Steuereinheit der Antriebseinrichtung D1 enthalten ist, in die Eingabeeinheit 11 eingegeben, die in der Steuereinheit der anderen Bestimmungsantriebseinrichtung enthalten ist. Die ID-Speichereinheit 13 ist eine Funktionseinheit, die Identifikations-IDs speichert, die für die entsprechenden Antriebseinrichtungen gesetzt sind, wie es oben beschrieben ist. Insbesondere wird die Identifikations-ID (z.B. ID01 für den Fall der Antriebseinrichtung D1) in einem Speicher in der Antriebseinrichtung D1 gespeichert. Die Koordinatendatenspeichereinheit 14 ist eine Funktionseinheit, die Koordinatendaten speichert, die zu einem beweglichen Bereich des Stellantriebs A1 in Bezug auf den Antrieb des Stellantriebs A1 gehört. Ein Befehl, der direkt eine Bestimmungskoordinate des Stellantriebs A1 kennzeichnet, ist in dem Programm in der Skriptspeichereinheit 15 vorbereitet, wie es später beschrieben wird, wobei die Koordinatendaten, die in der Koordinatendatenspeichereinheit 14 gespeichert sind, als Parameter des Befehls verwendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform können bis zu 256 Einheiten von Koordinatendaten in der Koordinatendatenspeichereinheit 14 gespeichert sein.
Als nächstes ist die Skriptspeichereinheit 15 eine Funktionseinheit, die Skripte speichert, die ein Programm zum Steuern des Antriebs des Stellantriebs A1, der direkt mit der Antriebseinrichtung D1 assoziiert ist, und die Programme zum Steuern des Antriebs der Stellantriebe (d.h. die Stellantriebe A2 bis A5), die direkt mit den Antriebseinrichtungen assoziiert sind, mit Ausnahme des betreffenden Antriebs in dem Speicher der Antriebseinrichtung D1 umfasst. Wenngleich die Details der Skripte später beschrieben werden, wird bei der vorliegenden Ausführungsform darauf hingewiesen, dass die Antriebseinrichtung D1 dazu eingerichtet ist, einen Antriebsbefehl an Stellantriebe auszugeben, die direkt mit den anderen Antriebseinrichtungen, mit Ausnahme des betreffenden Antriebs, assoziiert sind. Die Skriptneuschreib-Empfangseinheit 16 ist eine Funktionseinheit, die einen Neuschreibbefehl empfängt, wenn die Skriptneuschreibvorrichtung 3 außerhalb des Laststeuersystems 1 die Skripte neu schreibt. Somit werden, wie es später beschrieben wird, die Skripte, die von der Skriptneuschreibvorrichtung 3 editiert werden, von der Skriptneuschreib-Empfangseinheit 16 zusammen mit dem Neuschriebbefehl empfangen, wodurch das Antriebssteuerprogramm (Skript), das in der Skriptspeichereinheit 15 gespeichert ist, neu geschrieben wird. Die Programmausführeinheit 17 führt das Antriebssteuerprogramm (Skript) aus, das in der Skriptspeichereinheit 15 gespeichert ist, um tatsächlich den Antrieb der Stellantriebe zu steuern. Das Programm ist dazu eingerichtet, einen antreibenden Zielstellantrieb durch die Identifikations-ID der Antriebseinrichtung zu bestimmen. Infolgedessen sind die Stellantriebe, die der Antriebssteuerung der Programmausführeinheit 17 unterworfen sind, sämtliche Stellantriebe A1 bis A6, die daisy-chain-artig verbunden sind.
Wenngleich 2A die Funktionsblöcke der Antriebseinrichtung D1 zeigt, haben die anderen Antriebseinrichtungen D2 bis D6 und eine Antriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die später beschrieben wird, ebenfalls im wesentlichen dieselben Funktionsblöcke. Somit wird bei dem Laststeuersystem 1 ein wechselseitiger Steuerkommunikationszustand, bei dem ein Befehlssignal zum Steuern des Antriebs von Stellantrieben, die direkt mit Zielantriebseinrichtungen assoziiert sind, zu sämtlichen oder einem Teil von Zielantriebseinrichtungen der anderen Antriebseinrichtungen, mit Ausnahme der betreffenden Antriebseinrichtung, wie auch zu den Stellantrieben, die direkt mit der betreffenden Antriebseinrichtung direkt assoziiert sind, über die Eingabeeinheit und die Ausgabeeinheit gesendet werden kann, die in den Steuereinheiten der entsprechenden Antriebseinrichtungen enthalten sind, erzeugt. Dieser wechselseitige Steuerkommunikationszustand wird unabhängig von einer wechselseitigen Verbindungsart (beispielsweise einer Art, bei der sämtliche aus der Vielzahl von Antriebseinrichtungen in Reihe geschaltet sind, oder einer Art, bei der ein Teil aus der Vielzahl von Antriebseinrichtungen mit einer Antriebseinrichtung parallelgeschaltet ist, die in der Vielzahl von Antriebseinrichtungen enthalten ist) der Vielzahl von Antriebseinrichtungen beibehalten, die in dem Laststeuersystem 1 enthalten sind. Somit kann der Benutzer den wechselseitigen Steuerkommunikationszustand erzeugen, um die Systemeinrichtung zu vereinfachen, ohne die Verbindungsreihenfolge der Antriebseinrichtungen und dergleichen zu achten.
Als nächstes werden die Funktionseinheiten, die in der Skriptneuschreibvorrichtung 3 ausgebildet sind, unter Bezugnahme auf 2B erläutert. Eine Antriebseinrichtungs-Erkennungseinheit 31, eine Skripteditiereinheit 32 und eine Skriptneuschreibeinheit 33 sind in der Skriptneuschreibvorrichtung 3 ausgebildet. Die Antriebseinrichtungs-Erkennungseinheit 31 ist eine Funktionseinheit, die eine Antriebseinrichtung, die in dem Laststeuersystem 1 enthalten ist, in einem Zustand erkennt, in dem die Skriptneuschreibvorrichtung 3 mit dem Laststeuersystem 1 über eine CAN-Kommunikationsverbindung verbunden ist. Die Antriebseinrichtung, die von der Antriebseinrichtungs-Erkennungseinheit 31 erkannt wird, ist das Ziel des Skripteditierens oder -neuschreibens der Skriptneuschreibvorrichtung 3. Die Skripteditiereinheit 32 ist eine Funktionseinheit, die einen Editiervorgang, wie etwa Hinzufügen, Ändern oder Löschen des Skriptes ausführt, das in der Steuereinheit der Antriebseinrichtung gespeichert ist, die in dem Laststeuersystem 1 enthalten ist. Details der Skripteditierung werden später beschrieben. Die Skriptneuschreibeinheit 33 ist eine Funktionseinheit, die Skripte neu schreibt, indem sie die Skripteditierung widerspiegelt, die von der Skripteditiereinheit 32 an den Skripten ausgeführt wird, die in der antriebseinrichtungsseitigen Skriptspeichereinheit gespeichert sind. Das Neuschreiben der Skripte wird über die CAN-Kommunikationsverbindung zwischen der Skriptneuschreibvorrichtung 3 und dem Laststeuersystem 1 und die Daisy-Chain-Verbindung zwischen den Antriebseinrichtungen und den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen der entsprechenden Antriebseinrichtungen ausgeführt.
Hier wird die Antriebssteuerung des Stellantriebs durch das Laststeuersystem 1 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Um die Beschreibung zu vereinfachen, zeigt 3 die Antriebssteuerung der Stellantriebe A1 und A2. 3 zeigt die Skripte, die in den Steuereinheiten der Antriebseinrichtungen D1 und D2 gespeichert sind, und die Punktetabellen, die in den Steuereinheiten der Antriebseinrichtungen D2 und D3 gespeichert sind. Wenngleich 3 die Punktetabelle der Antriebseinrichtung D1 und das Skript der Antriebseinrichtung D3 nicht darstellt, die Punktetabelle sowie das Skript sind zum besseren Verständnis der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform nicht dargestellt, kann jede Antriebseinrichtung das Skript und die Punktetabelle je nach Erfordernis umfassen. Das Skript ist eine Programmgruppe, die ein Steuerprogramm zum Antreiben eines Stellantriebs in mehreren Zeilen beschreibt. Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung speichert die Steuereinheit einer Antriebseinrichtung bis zu acht Skripte, wobei jedes Skript dazu eingerichtet ist, bis zu 99 Zeilen von Steuerprogrammen zum umfassen. Die Punktetabelle ist eine Tabelle, die aus einer Bewegungsposition und einer Bewegungsperiode besteht, die für die Bewegung erforderlich ist, wenn ein Stellantrieb angetrieben wird. Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Punktetabelle bis zu 256 Kombinationen von Bewegungspositionen und Bewegungsperioden umfassen. Das Skript ist in der Skriptspeichereinheit 15 gespeichert, und die Punktetabelle ist in der Koordinatendatenspeichereinheit 14 gespeichert.
Ein Skript Sc1, das in der Steuereinheit der Antriebseinrichtung D1 gespeichert ist, die in 3 gezeigt ist, ist ein Skript, das aus sieben Zeilen S11 bis S17 von Steuerprogrammen besteht, und ein Skript Sc2, das in der Steuereinheit der Antriebseinrichtung D2 gespeichert ist, ist ein Skript, das aus fünf Zeilen S21 bis S25 von Steuerprogrammen besteht. Wenn das Skript Sc1 ausgeführt wird, wird zunächst in Schritt S11 ein Aktivierungsvorgang ausgeführt. Dieser Aktivierungsvorgang wird an dem Stellantrieb A1 ausgeführt, der nur direkt mit der bearbeitenden Antriebseinrichtung D1 assoziiert ist. Infolgedessen werden bei diesem Aktivierungsvorgang die ID-Informationen der betreffenden Achse eines zu bearbeitenden Stellantriebs oder einer Steuereinrichtung, die direkt mit dem Stellantrieb assoziiert ist, gekennzeichnet. Bei Schritt S11, wird der Stellantrieb A1 aktiviert. Anschließend wird in Schritt S12 ein zeitbasierter Relativpositionsbewegungsvorgang ausgeführt. Die hier erwähnte Relativpositionsbewegung bezeichnet eine Relativbewegung, die auf der Basis einer momentanen Position ausgeführt wird. Dieser Vorgang wird an dem Stellantrieb A1, der nur direkt mit der Antriebseinrichtung D1 assoziiert ist, in derselben Art und Weise ausgeführt, wie der oben beschriebene Aktivierungsvorgang. Somit werden die Zeit und die Bewegungsdistanz (Impulszahl), die die Relativpositionsbewegungsbewegung betreffen, als der Parameter des Vorgangs eingestellt. Bei dem Beispiel, das in 3 gezeigt ist, wird bei Schritt S12 ein Vorgang des Bewegens des Stellantriebs A1 um eine Distanz, die 1.000 p (Impulsen) entspricht, für eine Periode von 200 ms ausgeführt.
Anschließend wird in Schritt S13 ein Skriptausführvorgang durchgeführt. Dieser Vorgang ist ein Vorgang für die Ausführung der Skripte der Steuereinheiten der anderen Antriebseinrichtungen wie auch der betreffenden Antriebseinrichtung (die Antriebseinrichtung D1 in dem Fall der vorliegenden Ausführungsform). Infolgedessen wird die ID einer Antriebseinrichtung, in der das ausgeführte Skript gespeichert ist, und die Nummer des auszuführenden Skriptes, die in der Antriebseinrichtung gespeichert ist, die mit der ID gekennzeichnet ist, als der Parameter des Vorgangs gespeichert. Bei der Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, wird bei Schritt S13 das Skript Sc2, das in der Steuereinheit der Antriebseinrichtung D2 gespeichert ist, die mit ID02 gekennzeichnet ist, ausgeführt. Anschließend wird in Schritt S14 ein Bereitschaftszustand ausgeführt. Dieser Bereitschaftszustand ist ein Zustand des Ausführens einer Bereitschaft, ohne zu dem nächsten Schritt fortzuschreiten, bis der ausstehende Vorgang (in diesem Fall der Vorgang von Schritt S13) abgeschlossen ist. Mit Schritt S13 wird das Skript Sc2 ausgeführt, wobei der Vorgang nach Schritt S15 nicht ausgeführt wird, bis die Ausführung des Skriptes Sc2 abgeschlossen ist.
Das Skript Sc2 wird kurz beschrieben. Wie es auf der rechten Seite in 3 dargestellt ist, besteht das Skript Sc2 aus fünf Zeilen S21 bis S25 des Steuerprogramms. Bei Schritt S21 wird ein Vorgang des Aktivierens des Stellantriebs A2, der direkt mit der Antriebseinrichtung D2 assoziiert ist, ausgeführt. In Schritt S22 wird in ähnlicher Weise ein zeitbasierter Relativpositionsbewegungsvorgang an dem Stellantrieb A2 ausgeführt (eine Relativbewegung um eine Distanz, die 5.000 p entspricht, für eine Periode von 1.000 ms). Anschließend wird in Schritt S23 ein Vorgang mit dem Namen „Point Go“ ausgeführt. Der „Point-Go“-Vorgang umfasst einen Bewegungsvorgang eines Stellantriebs, der mit einer Antriebseinrichtung assoziiert ist, die eine gekennzeichnete ID gemäß einer gekennzeichneten Punktetabelle hat. Da es bei diesem Vorgang möglich ist, die anderen Antriebseinrichtungen mit Ausnahme der betreffenden Antriebseinrichtung durch IDs zu kennzeichnen, besteht die Möglichkeit, Stellantriebe, die direkt mit der anderen Antriebseinrichtung assoziiert sind, mit Ausnahme der betreffenden Antriebseinrichtung gemäß der Punktetabelle anzutreiben. Da die Punktetabelle für jede Antriebseinrichtung gesetzt ist, kann der Benutzer ohne Probleme den Antriebszustand des Stellantriebs, der direkt mit der Antriebseinrichtung assoziiert ist, und auf einfache Weise die Steuerung des Antriebs des Stellantriebs verstehen. Bei Schritt S23 werden die ID03, die die ID des Antriebs D1 ist, und PT1, die die Punktetabelle kennzeichnet, die in der Antriebseinrichtung D3 gespeichert ist, als der Parameter des „Point-Go“-Vorgangs eingestellt. Auf diese Weise kann die Antriebseinrichtung D2 den Antrieb des Stellantriebs A1, der direkt mit der Antriebseinrichtung D1 assoziiert ist, gemäß der gekennzeichneten Punktetabelle PT1 steuern. Eine detaillierte Ausführungsform der Punktetabelle wird später beschrieben.
Anschließend wird in Schritt S24 der Bereitschaftsvorgang ausgeführt, bis der „Point-Go“-Vorgang von Schritt S23 abgeschlossen ist. Ist der „Point-Go“-Vorgang abgeschlossen, schreitet der Ablauf zu Schritt S25 fort, um einen Vorgang des Deaktivierens des Stellantriebs A2 auszuführen. Mit der Abfolge dieser Vorgänge ist die Antriebssteuerung des Stellantriebs, die durch das Skript Sc2 festgelegt ist, vervollständigt. Da, wie es oben erläutert wurde, die Ausführung des Skriptes Sc2 in Schritt S13 aktiviert wird, der in dem Skript Sc1 der Antriebseinrichtung D1 enthalten ist, wird, wenn die Abfolge der Vorgänge des Skriptes Sc2 vervollständigt ist, der Vorgang von Schritt S15 ausgeführt, nachdem in Schritt S14 überprüft worden ist, ob die Tätigkeit abgeschlossen ist.
In Schritt S15 wird der Vorgang mit dem Namen „Point Go“ ausgeführt. Bei diesem Schritt werden die ID02, die die ID der Antriebseinrichtung D2 ist, und PT2, die die Punktetabelle kennzeichnet, die in der Antriebseinrichtung D2 gesetzt ist, als Parameter des „Point-Go“-Vorgangs gesetzt. Auf diese Weise kann die Antriebseinrichtung D1 den Antrieb des Stellantriebs A2, der direkt mit der Antriebseinrichtung D2 assoziiert ist, gemäß der Punktetabelle PT2 steuern.
Nach Schritt S15 wird ein Bereitschaftsvorgang in Schritt S16 ausgeführt. Somit wird der Vorgang, der auf Schritt S17 folgt, nicht ausgeführt, bis der „Point-Go“-Vorgang in Schritt S15 abgeschlossen ist. Wird eine Benachrichtigung über die Vervollständigung des „Point-Go“-Vorgangs des Stellantriebs A2 von der Antriebseinrichtung D2 der Antriebseinrichtung D1 zugestellt, wird in Schritt S16 bestimmt, ob die Tätigkeit abgeschlossen ist, und der Vorgang von Schritt S17 ausgeführt. In Schritt S17 wird ein Vorgang des Deaktivierens des Stellantriebs A1 ausgeführt.
Bei der Antriebssteuerung der Stellantriebe durch das Laststeuersystem 1 kann die Antriebseinrichtung D1 den Antrieb des Stellantriebs A2 mit Hilfe der Antriebseinrichtung D2, die durch die Daisy-Chain-Verbindung, wie dargestellt, angeschlossen ist, bei den Vorgängen von Schritt S13 und S15, wie auch den Antrieb des Stellantriebes A1 steuern, der direkt mit der betreffenden Antriebseinrichtung assoziiert ist. Andererseits kann die Antriebseinrichtung D2 den Antrieb des Stellantriebes A1 mit Hilfe der Antriebseinrichtung D1, die durch die Daisy-Chain-Verbindung, wie dargestellt, angeschlossen ist, bei dem Vorgang von Schritt S23, wie auch den Antrieb des Stellantriebs A2 steuern, der direkt mit der betreffenden Antriebseinrichtung assoziiert ist. Das heißt, bei dem Laststeuersystem 1 wird ein wechselseitiger Steuerkommunikationszustand eingerichtet, bei dem ein Befehlssignal zu den anderen Antriebseinrichtungen gesendet werden kann, das es den Steuereinheiten, die in den anderen Antriebseinrichtungen mit Ausnahme der betreffenden Antriebseinrichtung enthalten sind, gestattet, den Antrieb der Stellantriebe zu steuern. Auf diese Weise wird ein System derart eingerichtet, dass die entsprechenden Antriebseinrichtungen, die in dem Laststeuersystem 1 enthalten sind, den Antrieb sämtlicher Stellantriebe steuern können. Mit anderen Worten ist bei dem Laststeuersystem 1 eine Hauptantriebseinrichtung, die das gesamte System steuert, nicht vorhanden und die Steuerung des gesamten Systems auf die jeweiligen Antriebseinrichtungen verteilt und diesen zugeordnet. Infolgedessen ist es möglich zu vermeiden, dass die Steuerung des gesamten Systems auf eine Antriebseinrichtung konzentriert ist, und die Gesamtgröße des Steuerprogramms zu verringern, das jeder Steuereinheit zugeordnet werden soll. Somit besteht die Möglichkeit, die Wartung, wie etwa die Änderung eines Steuerprogramms, zu vereinfachen und ein flexibles Steuerprogramm einzurichten.
Wenngleich die Antriebseinrichtungen D1, D2 und D3 in 3 dargestellt sind, um die Beschreibung zu vereinfachen, kann ein wechselseitiger Steuerkommunikationszustand in sämtlichen Antriebseinrichtungen erzeugt werden, die durch die Daisy-Chain-Verbindung verbunden sind. Beispielsweise kann die Antriebseinrichtung D1 über die Antriebseinrichtungen D4 und D6 oder dergleichen den Antrieb der Stellantriebe, die den Antriebseinrichtungen D4 und D6 direkt zugeordnet sind, mit Hilfe der Antriebseinrichtungen D4 und D6 steuern. Im Gegensatz dazu kann die Antriebseinrichtung D4 den Antrieb des Stellantriebes steuern, der mit der Antriebseinrichtung D1 direkt assoziiert ist.
Als nächstes wird der Vorgang der Skriptneuschreibvorrichtung 3, die das Skript editiert und neu schreibt, das in der Antriebseinrichtung gespeichert ist, unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. 4 ist ein Bild eines Skripteditor-Schnittstellenbildschirms, der auf einer Anzeigeeinrichtung der Skriptneuschreibvorrichtung 3 angezeigt wird. 5 ist ein Bild eines Schnittstellenbildschirms zum Editieren einer Punktetabelle, die in 3 gezeigt ist. Wenn ein Programm in der Skriptneuschreibvorrichtung 3 in einem Zustand ausgeführt wird, in dem die Skriptneuschreibvorrichtung 3 physisch mit dem Laststeuersystem 1 durch eine „Daisy-Chain“-Verbindung verbunden ist, wie es in 1 gezeigt ist, wird ein Editorbildschirm angezeigt, wie er in 4 dargestellt ist. Wenn eine Benutzer eine „CAN-Verbinden-/Trennen“-Taste B1 drückt, erkennt die Antriebseinrichtungs-Erkennungseinheit 31 die Antriebseinrichtungen, die durch die Skriptneuschreibvorrichtung 3 verbunden sind. Infolgedessen wird die Skriptneuschreibvorrichtung 3 mit dem Laststeuersystem 1 elektrisch verbunden. Wenn andererseits die Taste B1 in einem Zustand gedrückt wird, in dem der elektrische Verbindungszustand besteht, wird der Verbindungszustand aufgehoben, so dass ein Zustand erzeugt wird, in dem die Skriptneuschreibvorrichtung 3 die elektrische Verarbeitung an dem Laststeuersystem 1 nicht ausführen kann.
Hier werden die Vorgänge der Skriptneuschreibvorrichtung 3, die das Skript editiert und neu schreibt, mit der Annahme beschrieben, dass der elektrische Verbindungszustand besteht. Hier ist ein Bereich B2 ein Bereich zum Wählen einer ID, die der Antriebseinrichtung zugeteilt ist, die in dem Laststeuersystem 1 enthalten ist. Somit können bei der vorliegenden Ausführungsform ID01 bis ID06 gesetzt werden. Darüber hinaus ist eine Bereich B3 ein Bereich zum Wählen eines Skriptes, das in der Antriebseinrichtung gespeichert ist, die in dem Bereich B2 gewählt wird. Da bei der vorliegenden Ausführungsform jede Antriebseinrichtung bis zu acht Skripte speichert, wie es oben beschrieben wurde, können Skripte der Nummern 1 bis 8 in dem Bereich B3 gewählt werden. Wird eine Taste B4 gedrückt, werden Skriptinformationen, die der Antriebseinrichtung entsprechen, und das Skript, das in den Bereichen B3 und B3 gewählt wurde, aus der Skriptspeichereinheit 15 gelesen, die in der Steuereinheit der Antriebseinrichtung enthalten ist. Die gelesenen Skriptinformationen werden in einem Skriptanzeigebereich B7 angezeigt. Der Skriptanzeigebereich B7 ist ein Bereich zum Anzeigen der Skriptinformationen, um so dem Benutzer einfach verständlich zu sein und eine Editierung des Inhaltes derselben zu gestatten. Somit entspricht der Skriptinformationseditiervorgang in dem Skriptanzeigebereich B7 dem Editiervorgang der Skripteditiereinheit 32. Darüber hinaus ist es notwendig, eine Taste B5 zu drücken, um das Skript, das in dem Skriptanzeigebereich B7 editiert wurde, in die Skriptspeichereinheit 15 zu schreiben, die in der Steuereinheit einer vorbestimmten Steuereinrichtung enthalten ist, wie es später beschrieben wird. Der Skriptschreibvorgang, der durch Drücken der Taste B5 realisiert wird, entspricht dem Neuschreibvorgang der Skriptneuschreibeinheit 33, weil das Skript, das momentan in der Skriptspeichereinheit 15 gespeichert ist, durch die Skriptneuschreib-Empfangseinheit 16 einer Antriebseinrichtung (der Antriebseinrichtung, die in dem Bereich B2 gewählt wird) neu geschrieben wird, in der Schreiben angegeben ist.
Darüber hinaus ist ein Überwachungsbereich zum Überwachen eines Betriebszustandes, wie etwa einer Betriebsgeschwindigkeit oder eines Ausgangsstroms eines Stellantriebs, der direkt mit der Antriebseinrichtung assoziiert ist, die in dem Bereich B2 gewählt wird, über dem Skriptanzeigebereich B7 vorgesehen. Diese Überwachungsbereich eignet sich für die Überwachung, ob der Stellantrieb angetrieben wird, wie es gemäß dem editierten Skript beabsichtigt ist. Die Tätigkeit des Skriptes kann durch Drücken einer Skripttätigkeitstaste geprüft werden, die in einem Bereich B11 vorgesehen ist. Die Zahlen, die auf der Skripttätigkeitstaste angezeigt werden, entsprechen den Nummern 1 bis 8 der Skripte, die in den entsprechenden Antriebseinrichtungen gespeichert sind.
Als nächstes wird der Skriptanzeigebereich B7 im Detail beschrieben. Der Skriptanzeigebereich B7 zeigt Informationen über das gewählte Skript in einem Zeilennummernbereich B8, einem Betriebstypbereich B9 und einem Betriebsdatenbereich B10 an. Auf der gewählten Zeile kann der Benutzer den Betriebstyp, der von dem Stellantrieb ausgeführt werden soll, in dem Betriebstypbereich B9 und Eingabedaten (Parameter), die für den gewählten Betriebstyp erforderlich sind, in dem Betriebsdatenbereich B10 wählen. Beispiele des Betriebstyps, der in dem Betriebstypbereich B9 wählbar ist, umfassen den Aktivierungsvorgang, den zeitbasierten Relativpositionsbewegungsvorgang, den Skriptausführvorgang, den Bereitschaftsvorgang und den „Point-Go“-Vorgang, der in 3 gezeigt ist, wie auch unterschiedliche Vorgänge, die für den Antrieb der Stellantriebe nützlich sind. Wenngleich darüber hinaus die Dateneingabe in dem Betriebsdatenbereich B10 in Abhängigkeit des Betriebstyps, der in dem Betriebstypbereich B9 gewählt wird, unterschiedlich ist, wie etwa, wenn der Skriptausführvorgang gewählt wird, werden die ID der Antriebseinrichtung, die ein Skript hat, das ausgeführt werden soll, und eine Skriptnummer zum Festlegen des Skriptes, das in der Antriebseinrichtung gespeichert ist, als der Parameter eingegeben, der für den Vorgang erforderlich ist. Wenn darüber hinaus der Aktivierungsvorgang oder der Bereitschaftsvorgang in dem Betriebstypbereich B9 gewählt wird, ist es nicht notwendig, Daten in dem Betriebsdatenbereich B10 einzugeben. Auf diese Weise kann der Benutzer den Antriebszustand, der für den Stellantrieb erforderlich ist, in dem Skriptanzeigebereich B7 gemäß der Vorgangsreihenfolge durch den Editor- und Neuschreibbildschirm eingeben, der in 4 gezeigt ist, und auf einfache Art und Weise die Skriptinformationen als das Skript der bestimmten Antriebseinrichtung durch die Taste B5 schreiben.
Hier ist eine „Punktdaten“-Taste B12 an der oberen rechten Ecke des Bildschirmes vorgesehen, der in 4 gezeigt ist. Wird die Taste B12 gedrückt, werden Informationen in der Punktetabelle, die bei dem „Point-Go“-Vorgang verwendet werden, die in der Antriebseinrichtung gespeichert sind, die in dem Bereich B2 gewählt wird, angezeigt (siehe 5). 5 zeigt ein Beispiel eines Schnittstellenbildschirms zum Editieren der Punktetabelle, die in der ID01 Antriebseinrichtung D1 gespeichert ist, wobei dieser Bildschirm eine Lesetaste C1, eine Schreibtaste C2, einen Punktewählbereich C3 und einen Tabellenanzeigebereich C4 umfasst. Wenn die Lesetaste C1 gedrückt wird, werden die Informationen (eine Bewegungsposition und eine Periode, die für die Bewegung erforderlich ist) in der Punktetabelle, die in der gekennzeichneten Antriebseinrichtung gespeichert sind, wiederum in dem Tabellenanzeigebereich C4 angezeigt. Wird die Schreibtaste C2 gedrückt, werden die Informationen in der Punktetabelle, die in dem Tabellenanzeigebereich C4 angezeigt und editiert werden, neu in die Koordinatendatenspeichereinheit 14 geschrieben, die in der Steuereinheit der gekennzeichneten Antriebseinrichtung enthalten ist. Ein Punkt, auf den fokussiert werden soll, wird in dem Tabellenanzeigebereich C4 mit Hilfe des Punktewählbereiches C3 gewählt, wobei der gewählte Punkt in dem Tabellenanzeigebereich C4 editiert werden kann. Da bei der vorliegenden Ausführungsform die größte Anzahl von Punkten der Punktetabelle 256 ist, können die Punkte 1 bis 256 in der Punktewähltaste gewählt werden. Auf diese Weise kann die Punktetabelle, die in der Antriebseinrichtung gespeichert ist, durch die Skriptneuschreibvorrichtung 3 ähnlich dem Skript editiert und neu geschrieben werden.
Wie es oben beschrieben wurde, werden bei dem Laststeuersystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Skripte und die Punkttabelle in den jeweiligen Antriebseinrichtungen derart gespeichert, dass die Stellantriebe sämtlicher Achsen gesteuert werden können. Da die Editor- und Neuschreibschnittstelle, die in 4 und 5 gezeigt ist, in der Skriptneuschreibvorrichtung 3 in Bezug auf die Antriebseinrichtung vorbereitet wird, die eine derartige Konfiguration hat, kann der Benutzer ohne Probleme das Skript und die Punktetabelle editieren und neu schreiben.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 und 7 erläutert. Bei er vorliegenden Ausführungsform ist in dem Laststeuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine Steuereinheit, die in jeder einer Vielzahl von Antriebseinrichtungen enthalten ist, die Bestandteil des Systems sind, derart ausgebildet, dass, wenn eine aus einer Vielzahl von Antriebseinrichtungen, die in dem System enthalten sind, durch eine andere Antriebseinrichtung ersetzt wird und die andere Antriebseinrichtung ausschließlich der ersetzten Antriebseinrichtung aus der Vielzahl von Antriebseinrichtungen dasselbe Befehlssignal wie das Befehlssignal für die ersetzte Antriebseinrichtung an die andere Antriebseinrichtung ausgibt, die eine Ersatzantriebseinrichtung ist, das Lastantriebselement, das direkt mit der anderen Antriebseinrichtung assoziiert ist, die die Ersatzantriebseinrichtung ist, dieselben vorbestimmten Tätigkeiten ausführt wie das Lastantriebselement, das direkt mit der ersetzten Antriebseinrichtung assoziiert ist.
Insbesondere ist die vorliegende Ausführungsform ein Fall, bei dem die erste Ausführungsform auf einen Roboter angewendet wird, der einen Endeffektor hat. 6 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Roboters 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Der Roboter 20 umfasst Armelemente L1, L2 und L3, die in dieser Reihenfolge durch Gelenkabschnitte P1 und P2 verbunden sind, sowie einen Endeffektor E1, der an einem distalen Ende des Armelementes L3 durch einen Gelenkabschnitt P3 angebracht ist. Darüber hinaus sind Stellantriebe A1, A2 und A3 zum Antreiben der jeweiligen Gelenkabschnitte an den Gelenkabschnitten P1, P2 und P3 angebracht, wobei ein Stellantrieb A4 zum Öffnen und Schließen des Endeffektors E1 an dem Endeffektor E1 angebracht ist. Ein spezieller Aufbau, der es den jeweiligen Stellantrieben gestattet, eine Antriebskraft auf die Armelemente und den Endeffektor zu übertragen, ist nach dem Stand der Technik bekannt, weshalb auf eine Beschreibung desselben verzichtet wird. Bei dem Roboter 20, der in dieser Weise aufgebaut ist, kann das Laststeuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden, um die Stellantriebe A1 bis A4 zu steuern, wobei der Verbindungszustand der Antriebseinrichtungen, die direkt mit den jeweiligen Stellantrieben assoziiert sind, wenn das Laststeuersystem verwendet wird, in 7 gezeigt ist.
7 zeigt einen Zustand, in dem die Antriebseinrichtungen D1 bis D4, die mit den Stellantrieben A1 bis A4 direkt assoziiert sind, daisy-chain-artig verbunden sind, so dass eine CAN-Kommunikation realisiert werden kann. Da das Laststeuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung auf den Roboter 20 angewendet wird, ist es nicht erforderlich, eine sogenannte zentrale Steuervorrichtung vorzusehen, die als Hauptsteuereinheit zum Steuern des gesamten Roboters 20 dient, wie es bei der ersten Ausführungsform dargestellt ist, wobei Skripte (Programme) zum Steuern des Roboters 20 auf die entsprechenden Antriebseinrichtungen D1 bis D4 verteilt sein können. Beispielsweise befindet sich ein Skript zum Steuern des Stellantriebs A1 in der Antriebseinrichtung D1 und ein Skript zum Steuern des Stellantriebs A4, der den Endeffektor E1 öffnet und schließt, in der Antriebseinrichtung D4. Drüber hinaus befindet sich ein Skript zum Ausführen des Skriptes für die Steuerung des Öffnens und Schließens des Endeffektors E1, das in der Antriebseinrichtung D4 enthalten ist und den Skriptausführungsvorgang verwendet, der unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde, in der Antriebseinrichtung D1. Zudem kann ein Befehlssignal zum Antreiben des Endeffektors E1 und der anderen Stellantriebe von den anderen Antriebseinrichtungen D2 und D3 gesendet werden. Mit dieser Konfiguration kann die verteilte Steuerung, die in der ersten Ausführungsform erläutert ist, realisiert werden.
Hier sind die IDs den Antriebseinrichtungen der vorliegenden Ausführungsform derart zugeteilt, dass ID01 bis ID03 den Antriebseinrichtungen D1 bis D3 ähnlich der vorherigen Ausführungsform zugeteilt sind, wobei ID10 der Antriebseinrichtung D4 zugeordnet ist. Bei dem Roboter 20 kann der Endeffektor, der an dem Gelenkabschnitt P3 angebracht ist, gemäß dem Zweck ausgetauscht werden. Das heißt, bei der Ausführungsform, die in 6 gezeigt ist, kann der Endeffektor E1 durch einen Endeffektor E2 ersetzt werden. Der Endeffektor E2 hat dieselbe Öffnungs- und Schließstruktur zum Greifen wie der Endeffektor E1 hinsichtlich des Greifens eines Gegenstandes und verfügt zudem über eine Kamera C1, die an ihm angebracht ist, um eine präzisere Greifsteuerung zu ermöglichen. Eine Antriebseinrichtung der Kamera C1, die direkt mit der Kamera C1 assoziiert ist, ist mit der Antriebseinrichtung D5, die mit dem Stellantrieb A5 direkt assoziiert ist, zum Öffnen und Schließen der Öffnungs- und Schließstruktur als eine Antriebseinrichtung D6 daisy-chain-artig verbunden, so dass eine CAN-Kommunikation realisiert werden kann. Darüber hinaus ist die ID, die der Antriebseinrichtung D5 zugeordnet ist, ID10, die dieselbe ID ist wie jene, die der Antriebseinrichtung D4 zugeordnet ist, und die ID, die der Antriebseinrichtung D6 zugeordnet ist, ist ID11, die dieselbe ID wie jene ist, die der Antriebseinrichtung D6 zugeordnet ist. Weiterhin befindet sich Skript zum Steuern des Stellantriebs A5, der den Endeffektor E2 öffnet und schließt, in der Antriebseinrichtung D5, ähnlich der Antriebseinrichtung D4. Zudem befindet sich ein Skript für die präzise Steuerung der Positionierung des Endeffektors E2 gemäß der Eingabe aus der Kamera C1 in der Antriebseinrichtung D6. Infolgedessen wird beispielsweise die grobe Positionierung des Endeffektors E2 auf der Basis von Befehlssignalen von den Antriebseinrichtungen D1 bis D3 ausgeführt und anschließend eine präzise Positionierung des Endeffektors E2 auf der Basis eines Befehlssignals von der Antriebseinrichtung D6 ausgeführt.
Auf diese Weise kann der verwendete Endeffektor zwischen den Endeffektoren E1 und E2 gemäß der Verwendung des Endeffektors getauscht werden. Wenn der Endeffektor E1 durch den Endeffektor E2 ersetzt wird und die Antriebseinrichtung D4, die mit der Antriebseinrichtung D3 verbunden ist, zu den Antriebseinrichtungen D5 und D6 verändert wird, kann dieselbe ID den Antriebseinrichtungen D4 und D5 zugeteilt werden. Somit ist es möglich, den Roboter 20 zu betreiben, ohne umfangreich das Steuerskript zu ändern, um es dem Endeffektor E2 zu gestatten, einen Gegenstand zu greifen. Das heißt, da sich das Skript zum Anweisen des Öffnens und Schließens des Endeffektors E2 in der Antriebseinrichtung D1 befindet, ist es möglich, ein Skript zum Steuern des Öffnens und Schließens auszuführen, das sich in der Antriebseinrichtung D5 befindet, die das Skript verwendet. Da sich darüber hinaus das Skript für die präzise Positionierung des Endeffektors E2 in der Antriebseinrichtung D6 befindet, kann eine präzise Positionierung durch Ausführen des Austausches gesteuert werden. Zusätzlich ist es nicht notwendig, die Skripte in den Antriebseinrichtungen D1 bis D3 substanziell zu editieren.
Durch Anwenden des Laststeuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung auf den Roboter 20 in dieser Weise ist es, selbst wenn der Endeffektor getauscht wird, nicht erforderlich, das Steuerskript zum Steuern des Greifens eines Objektes zu umfangreich zu editieren. Somit werden die Annehmlichkeiten für den Benutzer verbessert. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Steuerskript für die Greifsteuerung in geeigneter Weise auf die entsprechenden Antriebseinrichtungen verteilt ist.
<Andere Ausführungsformen>
Obwohl die obigen Ausführungsformen ein Beispiel zeigen, bei dem das Laststeuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Roboter angewendet wird, kann das Laststeuersystem auch auf Gebäude als andere Ausführungsformen angewendet werden. Beispiele von Einrichtungen eines Gebäudes umfassen einen Rollladen, eine Jalousie, ein Fenster und eine Verriegelungsvorrichtung. Durch Öffnen, Schließen, Verriegeln und Entriegeln dieser Einrichtungen mit Hilfe von Stellantrieben, wie etwa Motoren, kann die Sicherheit und die Annehmlichkeit des Gebäudes verbessert werden. In diesem Fall können durch Verbinden der Antriebseinrichtungen der entsprechenden Stellantriebe durch eine Daisy-Chain und Verteilen des Steuerskriptes auf die Steuereinheiten der jeweiligen Antriebseinrichtungen dieselben Vorteile wie die Vorteile der ersten und zweiten Ausführungsformen erzielt werden. Das heißt, es kann eine sogenannte intelligente Gebäudetechnik (automatisierte Steuerung mit Hilfe elektrisch betriebener Einrichtungen) mit einfacher Wartung realisiert werden.
Bezugszeichenliste

1:: Laststeuersystem
2:: Lastantriebssystem
3:: Skriptneuschreibvorrichtung
A1 bis A6:: Stellantrieb
D1 bis D6:: Antriebseinrichtung
PS1 bis PS3:: Stromversorgungseinheit
20:: Roboter

Claims

Laststeuersystem (1), umfassend: eine Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6), die entsprechend einer Vielzahl von Lastantriebselementen (A1, A2, A3, A4, A5, A6) vorgesehen sind, um den Antrieb der entsprechenden Lastantriebselemente (A1, A2, A3, A4, A5, A6) für den Antrieb von Lasten zu steuern, wobei jede aus der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) eine Steuereinheit umfasst, die das Lastantriebselement (A1, A2, A3, A4, A5, A6) steuert, das direkt mit einer betreffenden Antriebseinrichtung der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) assoziiert ist, wobei die jeweiligen Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass ein wechselseitiger Steuerkommunikationszustand, in dem die Steuereinheit jeder der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) zu den Steuereinheiten sämtlicher oder eines Teils der jeweils anderen Antriebseinrichtungen der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) ein Befehlssignal zum Steuern des Antriebs eines Lastantriebselementes (A1, A2, A3, A4, A5, A6), das direkt mit den sämtlichen oder dem Teil der anderen Antriebseinrichtungen assoziiert ist, senden kann, in dem Laststeuersystem (1) erzeugt wird, wobei die Steuereinheit jeder aus der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6), die in dem Laststeuersystem (1) enthalten sind, derart ausgebildet ist, dass, wenn eine aus der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) durch eine Ersatzantriebseinrichtung ersetzt wird und eine andere der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6), ausgenommen die ersetzte Antriebseinrichtung, dasselbe Befehlssignal wie das Befehlssignal für die ersetzte Antriebseinrichtung an die Ersatzantriebseinrichtung ausgibt, das Lastantriebselement (A1, A2, A3, A4, A5, A6), das direkt mit der Ersatzantriebseinrichtung assoziiert ist, dieselbe vorbestimmte Tätigkeit ausführt wie das Lastantriebselement (A1, A2, A3, A4, A5, A6), das direkt mit der ersetzten Antriebseinrichtung assoziiert ist, wobei das Laststeuersystem (1) derart ausgebildet ist, dass die jeweiligen Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) im wechselseitigen Steuerkommunikationszustand den Antrieb sämtlicher oder eines Teils der Lastantriebselemente (A1, A2, A3, A4, A5, A6) steuern können.
Laststeuersystem (1) nach Anspruch 1, bei dem der wechselseitige Steuerkommunikationszustand in dem Laststeuersystem (1) unabhängig von einer Art der wechselseitigen Verbindung unter der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) beibehalten wird.
Laststeuersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem in dem Laststeuersystem (1) sämtliche der entsprechenden Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) in Reihe geschaltet sind oder ein Teil aus der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) parallel zu einer Antriebseinrichtung geschaltet ist, die in der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) enthalten ist.
Lastantriebssystem (2), umfassend: das Laststeuersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3; die Vielzahl von Lastantriebselementen (A1, A2, A3, A4, A5, A6) entsprechend der Vielzahl von Antriebseinrichtungen (D1, D2, D3, D4, D5, D6), die in dem Laststeuersystem (1) enthalten sind; und eine Stromversorgungseinheit (PS1, PS2, PS3), die die Vielzahl von Lastantriebselementen (A1, A2, A3, A4, A5, A6) mit Strom versorgt.