JP2011192017A - 表示装置、表示制御方法、プログラム、およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表示装置は、指令値に基づいた特定部位の応答位置を取得し、指令位置と応答位置との位置の差を算出する。表示装置は、差が閾値以上であるか否かを判定する。表示装置は、指令位置に基づく空間的軌跡または応答位置に基づく空間的軌跡と当該空間的軌跡のうち閾値以上であると判定された部分を示すマークとを画面に表示する。さらに、表示装置は、選択されたマークFB9に対応する部分の指令位置の空間的軌跡と当該空間的軌跡に対応する応答位置の空間的軌跡とを同じ倍率で拡大した態様であって、当該拡大された各空間的軌跡が互いに重なる態様にて、各空間的軌跡を画面11に表示する。
【選択図】図16
Description
特許文献1には、上記モーションプログラムである作業プログラムを処理する装置としてロボット言語処理装置が開示されている。当該ロボット言語処理装置は、産業用ロボットの目標位置データを移動命令によって記述した作業プログラムを格納している。ロボット言語処理装置は、作業プログラムにしたがって動くロボットアーム先端の軌跡をグラフィカルに3次元表示する。
MCユニット24は、CPUユニット22から、実行するモーションFBの種類およびモーションFB実行に必要なパラメータの指示を受ける。MCユニット24は、当該モーションFBの内容を実行する。MCユニット24は、時間の経過にしたがってサーボアンプ31〜33へ一連の指令値を出力する。MCユニット24は、モーションFBの内容の実行状況および実行結果をCPUユニット22に報告する。なお、CPUユニット22から独立したMCユニット24を設けず、CPUユニット22がMCユニット24の機能を兼ね備えるようにしてもよい。
固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、当該プログラム等をコンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。
(a)制御担当者は、メモリマップ(PLCおける制御入力、制御出力の定義)を作成する。
(b)制御担当者は、PLC−サーボアンプ間、および複数のPLCを使用する場合のPLC間の、ネットワークおよびデータリンクを決定する。
(c)制御担当者は、MCユニットおよびサーボアンプのパラメータを決定する。
(d)制御担当者は、ラダー図言語などを用いてシーケンスプログラムを作成する。
(e)制御担当者は、シーケンスプログラム中で使用したモーションFBについて、位置、速度などのパラメータを決定する。
(f)制御担当者は、コンパイルエラーが生じた点があれば修正する。
(g)制御担当者は、指令位置の軌跡を参照してモーションFBのパラメータの誤りがあれば修正する。
(h)制御担当者は、接点のON/OFF状況などの各種条件においてシミュレートした2次元または3次元の指令位置の空間的軌跡や、各種条件において意図した命令が実行されるかを確認して、シーケンスプログラムに誤りがあれば修正する。
(i)制御担当者は、指令位置とシミュレーションによって得た予測位置との間の誤差が許容範囲を超えていれば、その部分の速度を落とす、誤差を見込んで目標位置を調整するなど、プログラムを修正する。
(j)制御担当者は、動作が一巡するのに要するタクトタイムが設計時間を越えていれば、動作経路を短縮する、位置誤差が許容される部分を高速化する、加速および減速時間を短くするなど、プログラムを修正する。
(k)制御担当者は、軸ごとにJOG運転を行って、装置の出来具合に問題がないことを確認する。ここで、「軸」とは、モータの「回転軸」の語に由来して、1つのモータ、または1つのモータおよびそのモータによって駆動される可動部分を指す。JOG運転とは、指定した一定の速度で軸を動かし続けることをいう。
(l)制御担当者は、プログラム制御の試運転を行ない、装置が想定どおりの動きをすることを確認する。
(m)制御担当者は、連続運転試験を行なう。
(n)制御担当者は、オンラインデバッグを行なう。すなわち、制御担当者は、PLCが備えるデータトレース機能により装置の特定部位の一連の実測位置に対応するデータを収集してPCに転送し、PCにて実測位置の軌跡を指令位置の軌跡と対比して表示させ、誤差が許容範囲内であることを確認する。
(o)制御担当者は、タクトタイムを測定し、当該測定したタクトタイムが設計時間を越えていれば、オフラインデバッグの場合と同様にして、設計時間以内になるようにプログラムを修正する。
ただし、
KTは、モータごとの定数であるモータトルク係数であり、
Iは、モータ電流である。
Imθ’’=Tm−kmθ’−μmNm … (2)
ただし、
Imは、モータの慣性モーメント、
θは、モータの回転角度、
θ’は、θの微分、すなわちモータの回転速度、
θ’’は、θの2次微分、すなわちモータの回転角加速度、
Tmは、上記モータのトルク値、
kmは、モータの粘性摩擦係数、
μmは、モータの動摩擦係数、
Nmは、モータの垂直抗力である。
ただし、
IGは、減速機の慣性モーメント、
θGは、減速機の回転角度、
θG’ は、減速機の回転角速度、
θG’’ は、減速機の回転角加速度、
TGは、TG=nGHGTmによって算出される減速機の駆動トルク、
ただし
Tmは、上記モータのトルク値、
nGは、伝達効率、
HGは、力の伝達倍率、
CGは、減速機内部のバレルの粘性摩擦係数、
μGは、減速機の動摩擦係数、
NGは、減速機の垂直抗力である。
(A)第1〜3行目:接点Switch_StatusがONになる(図9のスイッチ80がONになる)と、軸X、Y、Zのそれぞれに接続されたサーボモータ41〜43は動作可能な状態になる。
(B)第4行:3軸のサーボモータ41〜43全てが動作可能状態であるとき、コイルAll_PowerはONになる。
(C)第5〜6行:カッター54が図10(a)の座標P6へ移動中か否かが判定される。サーボモータ41〜43全てが動作可能状態になったときに、コイルUnder_MovingP6はONになる。
(D)第7〜9行:図10(a)の座標P6へカッター54を移動させる。FB4、FB5、FB6は、1軸についての一連の指令値を算出するFBである。Axisは軸の指定を入力する端子であり、当該端子から入力されているAxisAはX軸、AxisBはY軸、AxisCはZ軸を指定することを表す。Positionは移動先の座標、Velocityは移動速度の指定を入力する端子である。指定される座標は図10に示されるとおりである。例えばP6のXYZ座標は(100,100,200)であるから、P6_Position_Xの値として100が与えられる。P6_Velocity_X, P6_Velocity_Y, P6_Velocity_Zの値はそれぞれ、41,41,82である。
(E)第10行:X、Y、Zの各軸が座標P6へ移動完了したかどうかが判定される。
(F)第11〜12行:待機中かどうかが判定される。座標P6への移動が完了し、外部から停止要求(Request_Stop)が入力されると、コイルUnder_WaitingはONになる。
(G)第13〜14行:座標P1への下降中かどうかが判定される。待機状態が解除されたとき、コイルUnder_MovingDownはONになる。
(H)第15行:台紙90へのカッター54の下降動作(P6からP1への移動)が実行される。FB7は、1軸についての一連の指令値を算出するFBである。AxisCの入力によりZ軸が指定されている。P1_Position_Zの値は0、Down_Velocityの値は100である。
(I)第16〜17行:カッティング動作中かどうかが判定される。座標P1へのカッター下降動作が完了したとき、コイルUnder_CuttingはONになり、五角形の各辺を切断後にカッター54が再び座標P1へ戻ったとき、コイルUnder_CuttingはOFFになる。
(J)第18行:カッター54を座標P1→P2→P3→P4→P5→P1へと順に移動させる。FB8〜FB12は、そのFBの実行開始位置と指定された実行終了位置とを結ぶ直線に沿って移動するようにX軸とY軸を同時に駆動するFBである。FB8の入力のMoveP2_Positionの値は、P2のXY座標(159,181)である。MoveP2_VelocityはP1からP2にいたる直線に沿った移動速度である。FB8〜FB12に入力される移動速度の値はいずれも100である。
(K)第19〜20行:カッター54が上昇動作中かどうかが判定される。
(L)第21行:カッター54の上昇動作(P1からP6への移動)が実行される。なお、Up_Velocityの値は100である。
ここで、
縦軸最大値 = max(抽出した区間における応答値の軸B最大値,抽出した区間における指令値の軸B最大値)と、
縦軸最小値 = min(抽出した区間における応答値の軸B最小値,抽出した区間における指令値の軸B最小値)とする。
Claims (10)
- モーションプログラムの実行によって出力される一連の指令値に基づいて駆動する制御対象における特定部位の位置の変化を、画面に軌跡として表示する表示装置であって、
前記制御対象の質量および摩擦を無視した場合における、前記一連の指令値に基づいた前記特定部位の位置である一連の指令位置を取得する第1の位置取得手段と、
前記制御対象の質量および摩擦のうち少なくとも一つを考慮したシミュレートがなされた場合における、前記一連の指令値に基づいた前記特定部位の一連の位置、および前記一連の指令値に基づく前記駆動がなされた場合に測定された前記特定部位の一連の位置のうち少なくとも1つの一連の位置である、前記一連の指令位置に対応する一連の応答位置を取得する第2の位置取得手段と、
前記指令位置と当該指令位置に対応する前記応答位置との位置の差を算出する誤差算出手段と、
前記算出された差が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する判定手段と、
前記一連の指令位置によって形成される空間的軌跡および前記一連の応答位置によって形成される空間的軌跡の少なくともいずれかと、当該空間的軌跡のうち前記閾値以上であると判定された部分を示す第1のマークとを前記画面に表示させるためのデータを作成する第1の表示データ作成手段と、
前記第1のマークの選択操作を受け付ける受付手段と、
前記選択されたマークに対応する部分の前記指令位置の空間的軌跡と当該空間的軌跡に対応する前記応答位置の空間的軌跡とを同じ倍率で拡大した態様であって、当該拡大された各前記空間的軌跡が互いに重なる態様にて、各前記空間的軌跡を前記画面に表示させるためのデータを作成する第2の表示データ作成手段と、
前記第1の表示データ作成手段によって作成されたデータ、および前記第2の表示データ作成手段によって作成されたデータを前記画面に表示させる表示制御手段とを備える、表示装置。 - 前記第2の表示データ作成手段は、指定された時刻における前記指令位置を示す第2のマークと、当該時刻における前記応答位置を示す第3のマークと前記画面に表示させるためのデータをさらに作成し、
前記表示制御手段は、前記第2の表示データ作成手段によって作成されたデータを前記画面に表示させるときには、前記第2のマークと前記第3のマークとを前記画面に表示させる、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2の表示データ作成手段は、各前記空間的軌跡を前記画面に表示させるためのデータを作成するときに、前記拡大した前記応答位置の空間軌跡の色が前記算出された差の大きさに基づき変化するように当該データを作成し、
前記表示制御手段は、前記第2の表示データ作成手段によって作成されたデータを前記画面に表示させるときには、前記拡大した前記応答位置の空間軌跡を前記算出された差の大きさに基づいた色で前記画面に表示させる、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2の表示データ作成手段は、各前記空間的軌跡を前記画面に表示させるためのデータを作成するときに、前記画面における第1の方向と当該第1の方向に直行する第2の方向とにおいて、前記空間的軌跡の表示倍率が各々指定された表示倍率となるように当該データを作成し、
前記表示制御手段は、前記第1の方向および前記第2の方向の各々において指定された前記表示倍率で拡大した各前記空間的軌跡を前記画面に表示させる、請求項1に記載の表示装置。 - 第1の軸を時間または前記特定部位の移動量とし、第2の軸を、前記指令位置、当該指令位置に基づき算出された前記特定部位の速度、前記応答位置、または当該応答位置に基づき算出された前記特定部位の速度とする2次元グラフを表示するためのデータと、
前記算出された差が予め定められた閾値以上である部分を前記2次元グラフ上に表示させるためのデータであって、前記選択操作の対象となる第4のマークを表示させるためのデータとを作成する第3の表示データ作成手段をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記2次元グラフと前記第4のマークとを前記画面に表示させる、請求項1から4のいずれか1項に記載の表示装置。 - 第1の軸を時間または前記特定部位の移動量とし、第2の軸を、前記算出された差の大きさとする2次元グラフを表示するためのデータと、
前記算出された差が前記予め定められた閾値以上である部分を前記2次元グラフ上に表示させるためのデータであって、前記選択操作の対象となる第4のマークを表示させるためのデータとを作成する第3の表示データ作成手段をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記2次元グラフと前記第4のマークとを前記画面に表示させる、請求項1から4のいずれか1項に記載の表示装置。 - 第1の軸を時間または前記特定部位の移動量とし、第2の軸を、前記指令位置の空間的軌跡の接線方向に対して垂直な方向に沿った、前記指令位置の空間的軌跡から前記応答位置の空間的軌跡までの距離とする2次元グラフを表示するためのデータと、
前記算出された差が前記予め定められた閾値以上である部分を前記2次元グラフ上に表示させるためのデータであって、前記選択操作の対象となる第4のマークを表示させるためのデータとを作成する第3の表示データ作成手段をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記2次元グラフと前記第4のマークとを前記画面に表示させる、請求項1から4のいずれか1項に記載の表示装置。 - モーションプログラムの実行によって出力される一連の指令値に基づいて駆動する制御対象における特定部位の位置の変化を、表示装置の画面に軌跡として表示させる表示制御方法であって、
前記制御対象の質量および摩擦を無視した場合における、前記一連の指令値に基づいた前記特定部位の位置である一連の指令位置を取得するステップと、
前記制御対象の質量および摩擦のうち少なくとも一つを考慮したシミュレートがなされた場合における、前記一連の指令値に基づいた前記特定部位の一連の位置、および前記一連の指令値に基づく前記駆動がなされた場合に測定された前記特定部位の一連の位置のうち少なくとも1つの一連の位置である、前記一連の指令位置に対応する一連の応答位置を取得するステップと、
前記指令位置と当該指令位置に対応する前記応答位置との位置の差を算出するステップと、
前記算出された差が予め定められた閾値以上であるか否かを判定するステップと、
前記一連の指令位置によって形成される空間的軌跡および前記一連の応答位置によって形成される空間的軌跡の少なくともいずれかと、当該空間的軌跡のうち前記閾値以上であると判定された部分を示すマークとを前記画面に表示させるための第1のデータを作成するステップと、
前記マークの選択操作を受け付けるステップと、
前記選択されたマークに対応する部分の前記指令位置の空間的軌跡と当該空間的軌跡に対応する前記応答位置の空間的軌跡とを同じ倍率で拡大した態様であって、当該拡大された各前記空間的軌跡が互いに重なる態様にて、各前記空間的軌跡を前記画面に表示させるための第2のデータを作成するステップと、
前記第1のデータおよび前記第2のデータを前記画面に表示させるステップとを備える、表示制御方法。 - モーションプログラムの実行によって出力される一連の指令値に基づいて駆動する制御対象における特定部位の位置の変化を表示装置の画面に軌跡として表示させるプログラムであって、
前記制御対象の質量および摩擦を無視した場合における、前記一連の指令値に基づいた前記特定部位の位置である一連の指令位置を取得するステップと、
前記制御対象の質量および摩擦のうち少なくとも一つを考慮したシミュレートがなされた場合における、前記一連の指令値に基づいた前記特定部位の一連の位置、および前記一連の指令値に基づく前記駆動がなされた場合に測定された前記特定部位の一連の位置のうち少なくとも1つの一連の位置である、前記一連の指令位置に対応する一連の応答位置を取得するステップと、
前記指令位置と当該指令位置に対応する前記応答位置との位置の差を算出するステップと、
前記算出された差が予め定められた閾値以上であるか否かを判定するステップと、
前記一連の指令位置によって形成される空間的軌跡および前記一連の応答位置によって形成される空間的軌跡の少なくともいずれかと、当該空間的軌跡のうち前記閾値以上であると判定された部分を示すマークとを前記画面に表示させるための第1のデータを作成するステップと、
前記マークの選択操作を受け付けるステップと、
前記選択されたマークに対応する部分の前記指令位置の空間的軌跡と当該空間的軌跡に対応する前記応答位置の空間的軌跡とを同じ倍率で拡大した態様であって、当該拡大された各前記空間的軌跡が互いに重なる態様にて、各前記空間的軌跡を前記画面に表示させるための第2のデータを作成するステップと、
前記第1のデータおよび前記第2のデータを前記画面に表示させるステップとを、前記表示装置に実行させるためのプログラム。 - モーションプログラムの実行によって出力される一連の指令値に基づいて駆動する制御対象における特定部位の位置の変化を表示装置の画面に軌跡として表示させるプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記プログラムは、
前記制御対象の質量および摩擦を無視した場合における、前記一連の指令値に基づいた前記特定部位の位置である一連の指令位置を取得するステップと、
前記制御対象の質量および摩擦のうち少なくとも一つを考慮したシミュレートがなされた場合における、前記一連の指令値に基づいた前記特定部位の一連の位置、および前記一連の指令値に基づく前記駆動がなされた場合に測定された前記特定部位の一連の位置のうち少なくとも1つの一連の位置である、前記一連の指令位置に対応する一連の応答位置を取得するステップと、
前記指令位置と当該指令位置に対応する前記応答位置との位置の差を算出するステップと、
前記算出された差が予め定められた閾値以上であるか否かを判定するステップと、
前記一連の指令位置によって形成される空間的軌跡および前記一連の応答位置によって形成される空間的軌跡の少なくともいずれかと、当該空間的軌跡のうち前記閾値以上であると判定された部分を示すマークとを前記画面に表示させるための第1のデータを作成するステップと、
前記マークの選択操作を受け付けるステップと、
前記選択されたマークに対応する部分の前記指令位置の空間的軌跡と当該空間的軌跡に対応する前記応答位置の空間的軌跡とを同じ倍率で拡大した態様であって、当該拡大された各前記空間的軌跡が互いに重なる態様にて、各前記空間的軌跡を前記画面に表示させるための第2のデータを作成するステップと、
前記第1のデータおよび前記第2のデータを前記画面に表示させるステップとを、前記表示装置に実行させる、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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