JP2023122989A - 制御システム、制御方法および制御装置 - Google Patents

制御システム、制御方法および制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2023122989A
JP2023122989A JP2022026782A JP2022026782A JP2023122989A JP 2023122989 A JP2023122989 A JP 2023122989A JP 2022026782 A JP2022026782 A JP 2022026782A JP 2022026782 A JP2022026782 A JP 2022026782A JP 2023122989 A JP2023122989 A JP 2023122989A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boundary line
movement
moving object
control system
specified position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022026782A
Other languages
English (en)
Inventor
英詞 山本
Eiji Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP2022026782A priority Critical patent/JP2023122989A/ja
Priority to PCT/JP2023/003948 priority patent/WO2023162670A1/ja
Publication of JP2023122989A publication Critical patent/JP2023122989A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

【課題】簡易な方式で、特定の位置に到達したか否かを判定することが可能な制御システムを提供する。【解決手段】制御システムは、予め設定された移動軌跡に従って移動対象物の移動を制御する移動制御部と、指定位置に関連付けて領域上の境界線を算出する境界線算出部と、移動対象物が指定位置に到達したか否かを判断する移動判定部とを備える。移動判定部は、移動対象物が境界線を跨いだか否かを判定し、移動対象物が境界線を跨いだと判定した場合には、指定位置に到達したと判断する。【選択図】図12

Description

本開示は、制御システム、制御方法および制御装置に関する。
従来より、制御コードを用いた加工プログラムを用いてレーザ加工が行われている。例えば、特開平2-63692号公報(特許文献1)は、加工条件がパラメータとして定義されてレーザ発振器の出力や移動速度等を制御する技術を開示する。具体的には、当該公報は、指定した位置に基づいて加工条件を変更する場合が開示する。
特開平2-63692号公報
一方で、従来より、条件成立の判定方式として特定の位置に到達したか否かを判定する方式がある。しかしながら、座標を指定した場合に、当該座標を通過しない場合には、条件成立の判定ができないという課題がある。また、上述の先行技術文献は、このような課題について、何ら考慮されていない。
本開示の一つの目的は、簡易な方式で、特定の位置に到達したか否かを判定することが可能な制御システムおよび制御方法ならびに制御装置を提供することである。
本開示の一例に従う制御システムは、予め設定された移動軌跡に従って移動対象物の移動を制御する移動制御部と、指定位置に関連付けて領域上の境界線を算出する境界線算出部と、移動対象物が指定位置に到達したか否かを判断する移動判定部とを備える。移動判定部は、移動対象物が境界線を跨いだか否かを判定し、移動対象物が境界線を跨いだと判定した場合には、指定位置に到達したと判断する。この構成によれば、指定位置に関連付けて境界線を算出し、境界線を跨いだと判定した場合には、指定位置に到達したと判断することが可能であり、簡易な方式で、特定の位置に到達したか否かを判定することが可能である。
好ましくは、境界線算出部は、指定位置に対する移動軌跡の前後の点に基づいて領域上の境界線を算出する。この構成によれば、前後の点に基づいて領域上の境界線を算出できるため簡易に境界線の算出が可能である。
好ましくは、境界線算出部は、指定位置と移動軌跡の前後の点とで構成される角度の2等分線を領域上の境界線として算出する。この構成によれば、角度の2等分線を領域上の境界線として算出できるため簡易に境界線の算出が可能である。
好ましくは、境界線算出部は、2等分線と交差する移動軌跡の前後の点を結ぶ線分上の仮想点を算出し、算出した仮想点と指定位置とを通過する直線を領域上の境界線として算出する。この構成によれば、仮想点を算出して、角度の2等分線を領域上の境界線として算出できるため簡易に境界線の算出が可能である。
好ましくは、境界線算出部は、指定位置と移動軌跡の前後の点とが同一直線上である場合には、指定位置を通過する垂線を領域上の境界線として算出する。この構成によれば、指定位置と前後の点とが同一直線上である場合でも指定位置を通過する垂線を領域上の境界線として算出できるため簡易に境界線の算出が可能である。
好ましくは、移動判定部は、境界線に従う移動対象物の位置に対する判定関数を算出し、移動対象物の位置に従う判定関数の値の符号が反転するか否かに基づいて境界線を跨いだか否かを判定する。この構成によれば、境界線を跨いだか否かを簡易な方式で判定することが可能である。
好ましくは、移動軌跡に従って移動する移動対象物が境界線を跨ぐまでの移動距離を指定位置に到達するまでの移動距離として算出する距離算出部をさらに備える。移動判定部は、移動軌跡に従って移動する移動対象物が距離算出部で算出された移動距離に到達した場合に、指定位置に到達したと判断する。この構成によれば、移動軌跡に対する位置の指定に応じて移動距離を算出する。そして、算出された移動距離を移動した場合に、指定位置に到達したと判断するため、簡易な方式で、特定の位置に到達したか否かを判定することが可能である。
好ましくは、移動判定部の判断結果に基づいて、所定の動作を実行する実行部をさらに備える。この構成によれば、判断結果を用いて所定の動作を実行することが可能である。
好ましくは、所定の動作は、第1状態から第2状態に変化する動作、第2状態から第1状態に変化する動作、あるいは第1および第2状態を維持する動作のいずれか1つである。この構成によれば、所定の動作を複数の状態の変化で定義することが可能であるため設計の自由度を向上させることが可能である。
好ましくは、所定の動作の実行タイミングを調整する調整部をさらに備える。この構成によれば、実行タイミングを調整できるため実運用に適した設計が可能である。
本開示の別の一例に従う制御方法は、予め設定された移動軌跡に従って移動対象物の移動を制御するステップと、指定位置に関連付けて領域上の境界線を算出するステップと、移動対象物が指定位置に到達したか否かを判断するステップとを備える。指定位置に到達したか否かを判断するステップは、移動対象物が境界線を跨いだか否かを判定するステップと、移動対象物が境界線を跨いだと判定した場合には、指定位置に到達したと判断するステップとを含む。この方法によれば、指定位置に関連付けて境界線を算出し、境界線を跨いだと判定した場合には、指定位置に到達したと判断することが可能であり、簡易な方式で、特定の位置に到達したか否かを判定することが可能である。
本開示のさらに別の一例に従う制御装置は、予め設定された移動軌跡に従って移動対象物の移動を制御する移動制御部と、指定位置に関連付けて領域上の境界線を算出する境界線算出部と、移動対象物が指定位置に到達したか否かを判断する移動判定部とを備える。移動判定部は、移動対象物が境界線を跨いだか否かを判定し、移動対象物が境界線を跨いだと判定した場合には、指定位置に到達したと判断する。この構成によれば、指定位置に関連付けて境界線を算出し、境界線を跨いだと判定した場合には、指定位置に到達したと判断することが可能であり、簡易な方式で、特定の位置に到達したか否かを判定することが可能である。
本開示のある局面に従う制御システム、制御方法および制御装置は、簡易な方式で、特定の位置に到達したか否かを判定することが可能である。
実施形態に従う制御システム1の構成例を示す模式図である。 実施形態に従う制御システム1の主要なハードウェア構成例を示す模式図である。 実施形態に従う制御システム1を構成するサポート装置40のハードウェア構成例を示すブロック図である。 実施形態に従う制御システム1の関連技術において生じ得る課題を説明するための模式図である。 実施形態に従う制御システム1の関連技術において生じ得る課題を説明するための別の模式図である。 実施形態に従う制御システム1の関連技術において生じ得る課題を説明するためのさらに別の模式図である。 実施形態に従う制御システム1の関連技術において生じ得る課題を説明するためのもう一つ別の模式図である。 実施形態に従う制御システム1のレーザ出力ON/OFFを判定する方式を説明する模式図である。 実施形態に従う制御システム1のレーザ出力ON/OFFを判定する方式を説明する具体例の一例を示す図である。 実施形態に従う境界線の算出(その1)について説明する図である。 実施形態に従う境界線の算出(その2)について説明する図である。 実施形態に従う境界線とレーザ出力との関係について説明する図である。 実施形態に従う制御システム1の制御フローについて説明する図である。 他の実施形態に従う制御システム1のレーザ出力ON/OFFを実行する方式を説明する模式図である。 他の実施形態に従う制御システム1のレーザ出力ON/OFFテーブルの生成について説明する図である。 他の実施形態に従う制御システム1の制御フローについて説明する図である。 他の実施形態の変形例に従う制御システム1のレーザ出力ON/OFFテーブルの生成について説明する図である。
本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
<A.適用例>
まず、本開示が適用される場面の一例について説明する。
図1は、実施形態に従う制御システム1の構成例を示す模式図である。図1には、典型例として、レーザ加工システムの例を示すが、本開示を適用するアプリケーションは、何ら限定されるものではない。
制御システム1は、XYステージ20上に配置されたワーク4に対して、穴あけ、切断、マーキングなどのレーザ加工を行う。より具体的には、制御システム1は、制御装置10と、XYステージ20と、レーザ30とを含む。
ワーク4に対するレーザ加工は、XYステージ20によるワーク位置の調整をすることにより、レーザ30が発生するレーザ光による照射位置を調整する。なお、図示しないガルバノミラーと組み合わせることも可能である。
制御装置10は、主制御ユニット100と、軸インターフェイスユニット200と、レーザ制御ユニット300とを含む。
主制御ユニット100は、アプリケーションプログラム110(図2参照)を実行する演算部に相当する。アプリケーションプログラム110は、制御対象の機構およびワーク4などに応じて任意に作成される。主制御ユニット100がアプリケーションプログラム110を実行して得られる実行結果は、軸インターフェイスユニット200およびレーザ制御ユニット300における制御信号の生成に用いられる。
軸インターフェイスユニット200は、制御線52を介して、XYステージ20と接続されており、XYステージ20を駆動するためのステージ制御信号520を出力する。XYステージ20は、ワーク4が配置されるプレート22と、プレート22とを駆動するサーボモータ24およびサーボモータ26とを含む。図1に示す例では、サーボモータ24がプレート22をX軸方向に変位させ、サーボモータ26がプレート22をY軸方向に変位させる。軸インターフェイスユニット200からのステージ制御信号520は、サーボモータ24およびサーボモータ26を駆動するサーボドライバ23およびサーボドライバ25(図2参照)に与えられる。
レーザ制御ユニット300は、一種の通信装置であり、制御線53を介して、レーザ30と接続されており、レーザ30に対して、オン/オフを指示するレーザ制御信号530を出力する。
<B.制御システム1の主要なハードウェア構成例>
次に、実施形態に従う制御システム1のハードウェア構成例について説明する。
図2は、実施形態に従う制御システム1の主要なハードウェア構成例を示す模式図である。上述したように、制御装置10は、主制御ユニット100と、軸インターフェイスユニット200と、レーザ制御ユニット300とを含む。
主制御ユニット100は、主たるコンポーネントとして、プロセッサ102と、メインメモリ104と、ストレージ106と、バスコントローラ112とを含む。
ストレージ106は、SSD(Solid State Disk)やフラッシュメモリなどで構成される。ストレージ106は、例えば、基本的なプログラム実行環境を提供するためのシステムプログラム108と、ワーク4に応じて任意に作成されるアプリケーションプログラム110とを格納する。ストレージ106は、後述する図4(B)の加工プログラムを含む設定条件等を格納する。
プロセッサ102は、典型的には、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro-Processing Unit)などで構成される。プロセッサ102は、ストレージ106に格納されたシステムプログラム108およびアプリケーションプログラム110を読み出して、メインメモリ104に展開して実行することで、制御システム1の全体的な制御を実現する。
主制御ユニット100は、内部バス114を介して、軸インターフェイスユニット200およびレーザ制御ユニット300と電気的に接続されている。バスコントローラ112は、内部バス114によるデータ通信を仲介する。
なお、プロセッサ102がプログラムを実行することで必要な処理が提供される構成例を示したが、これらの提供される処理の一部または全部を、専用のハードウェア回路(例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)など)を用いて実装してもよい。
軸インターフェイスユニット200は、サーボドライバ23およびサーボドライバ25に与えられるステージ制御信号520を生成および出力する。より具体的には、軸インターフェイスユニット200は、軸制御演算部210と、出力インターフェイス回路220とを含む。
軸制御演算部210は、主制御ユニット100がアプリケーションプログラム110を実行することで算出される演算値(指令値)に従って、サーボドライバ23およびサーボドライバ25に与えるべき指令を生成する。軸制御演算部210は、例えば、プロセッサ、ASIC、FPGAなどを用いて構成される演算回路によって実現される。
出力インターフェイス回路220は、アプリケーションプログラム110の実行結果に従って、ステージ制御信号520を出力する信号出力部に相当する。より具体的には、出力インターフェイス回路220は、軸制御演算部210によって生成された指令に従って、サーボドライバ23およびサーボドライバ25に与えるステージ制御信号520を生成する。ステージ制御信号520としては、各制御周期における変位量、速度、角速度などの情報をPWM(Pulse Width Modulation)により変調した信号が用いられてもよい。すなわち、出力インターフェイス回路220は、送信すべき情報をPWMにより変調してステージ制御信号520を生成してもよい。あるいは、変位量、速度、角速度などの情報をパルス数として変調した信号が用いられてもよい。
なお、軸制御演算部210および出力インターフェイス回路220を単一のASICで実現してもよい。
レーザ制御ユニット300は、レーザ30に与えられるレーザ制御信号530に与えられるレーザ制御信号530を生成および出力する。より具体的には、レーザ制御ユニット300は、レーザ制御演算部310と、出力インターフェイス回路314とを含む。
レーザ制御演算部310は、主制御ユニット100がアプリケーションプログラム110を実行することで算出される演算値(指令値)に従って、レーザ30に与えるべき指令を生成する。レーザ制御演算部310は、例えば、プロセッサ、ASIC、FPGAなどを用いて構成される演算回路によって実現される。
出力インターフェイス回路314は、レーザ制御演算部310によって生成された指令に従って、レーザ30に与えるレーザ制御信号530を生成する。レーザ制御信号530としては、オン/オフの2レベルを有する信号が用いられてもよい。
なお、レーザ制御演算部310、出力インターフェイス回路314を単一のASICで実現してもよい。
<C.サポート装置40のハードウェア構成>
実施形態に従うサポート装置40は、一例として、汎用的なアーキテクチャに従うハードウェア(例えば、汎用パソコン)を用いてプログラムを実行することで実現される。サポート装置40は、制御装置10と接続される。サポート装置40は、制御装置10に対してレーザ加工システムの各種設定を実行する。
図3は、実施形態に従う制御システム1を構成するサポート装置40のハードウェア構成例を示すブロック図である。図3を参照して、サポート装置40は、CPUやMPUなどのプロセッサ42と、主記憶装置43と、二次記憶装置47と、ローカルネットワークコントローラ46と、入力部44と、表示部45とを含む。これらのコンポーネントはバス41を介して接続される。
プロセッサ42は、二次記憶装置47に格納された各種プログラムを読み出して、主記憶装置43に展開して実行することで、後述するような設定処理を含む各種処理を実現する。
二次記憶装置47は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Flash Solid State Drive)などで構成される。二次記憶装置47には、典型的には、サポート装置40において実行される設定プログラム48と、シミュレーションプログラム48#と、OS49とが格納される。二次記憶装置47には、図3に示すプログラム以外の必要なプログラムが格納されてもよい。
サポート装置40で実行される各種プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体を介してインストールされてもよい。各種プログラムは、ネットワーク上の任意のサーバからダウンロードする形でインストールするようにしてもよい。また、実施形態に従うサポート装置40が提供する機能は、OSが提供するモジュールの一部を利用する形で実現される場合もある。
ローカルネットワークコントローラ46は、任意のネットワークを介した別の装置との間のデータの遣り取りを制御する。
入力部44は、キーボードやマウスなどで構成され、ユーザ操作を受け付ける。表示部45は、ディスプレイ、各種インジケータ、プリンタなどで構成され、プロセッサ42からの処理結果などを出力する。
プロセッサ42がプログラムを実行することで必要な機能が提供される構成例を示したが、これらの提供される機能の一部または全部を、専用のハードウェア回路(例えば、ASICまたはFPGAなど)を用いて実装してもよい。
<D.課題>
次に、実施形態に従う制御システム1の関連技術において生じ得る課題について説明する。
図4は、実施形態に従う制御システム1の関連技術において生じ得る課題を説明するための模式図である。図4(A)を参照して、ここでは、XYステージ20をXY座標で定義される座標系においてワーク位置を座標(0,0)から座標(100,100)まで移動させる場合が示されている。ワーク位置が座標(50,50)から座標(100,100)までの区間においてレーザ30によりレーザ加工する場合の例が示されている。
図4(B)は、いわゆるGコードで記述された加工プログラム(アプリケーションプログラム)の一例である。Gコードで指令することで、XYステージ20の軸移動や座標設定、回転、対象加工物の加工方法などを細かく設定することが可能となる。図4(C)は、当該加工プログラムで用いるレーザ出力ON/OFFテーブルの一例である。本例においては、座標(50,50)においてレーザ30をON(オン)し、座標(100,100)においてレーザ30をOFF(オフ)する場合が設定されている。
図5は、実施形態に従う制御システム1の関連技術において生じ得る課題を説明するための別の模式図である。図5を参照して、Gコードで与えられる連続時間の軌跡データは、制御装置10内で離散時間の軌跡データに変換される。そのため、制御装置10は、ある時刻t(=n)におけるワーク位置の座標と、次の時刻t(=n+1)におけるワーク位置の座標とを比較して、指定した座標(50,50)を跨いだかどうかで判定する。制御装置10は、指定した座標(50,50)を跨いだと判定した場合にレーザ30をON(オン)する。
図6は、実施形態に従う制御システム1の関連技術において生じ得る課題を説明するためのさらに別の模式図である。図6に示されるように、ワーク位置が移動する場合について考える。具体的には、ワーク位置が座標(50,50)で折り返す場合の軌跡が示されている。当該軌跡において、座標(50,50)においてレーザ30をON(オン)する場合である。Gコードで与えられる連続時間の軌跡データは、座標(50,50)を跨いでいる場合であっても離散時間の軌跡データは座標(50,50)を跨がない可能性がある。そのため、指定した座標(50,50)において、レーザ30をON(オン)できないという課題がある。
図7は、実施形態に従う制御システム1の関連技術において生じ得る課題を説明するためのもう一つ別の模式図である。図7に示されるように、ワーク位置が座標(50,50)で折り返す場合の軌跡が示されている。ここでは、図6のようにワーク位置が直線で移動するのではなく、曲線補間される場合が示されている。当該軌跡において、座標(50,50)においてレーザ30をON(オン)するように指定した場合である。離散時間の軌跡データは、座標(50,50)を跨がないため、指定した座標(50,50)において、レーザ30をON(オン)できないという課題がある。
<E.解決手段>
次に、上述したような課題を解決するための解決手段の典型例について説明する。
実施形態においては、条件成立の判定方式として特定の位置に到達したか否かを簡易な方式で判定する。
図8は、実施形態に従う制御システム1のレーザ出力ON/OFFを判定する方式を説明する模式図である。図8に示されるように、ワーク位置が点線のように移動する場合が示されている。本例においては、指定された位置Pに関連付けて領域上の境界線Lを設定する。境界線Lは、軌跡データを分割する直線である。境界線Lは、領域上の点(位置P)および当該点(位置P)を通る直線の角度に基づいて規定される。
制御システム1は、ワーク位置が移動して境界線Lを跨ぐか否かを判定する。制御システム1は、ワーク位置が境界線Lを跨いだと判定した場合には、ワーク位置が指定された位置Pに到達したと判断する。これにより、位置Pに対応して予め設定された動作(レーザ出力をON(オン))を実行する。
図9は、実施形態に従う制御システム1のレーザ出力ON/OFFを判定する方式を説明する具体例の一例を示す図である。図9に示されるように、位置Pの座標(50,50)に対して境界線L(y=x)を設定した場合が示されている。制御システム1は、ワーク位置が移動して境界線L(y=x)を跨ぐか否かを判定する。制御システム1は、ワーク位置が境界線L(y=x)を跨いだと判定した場合には、ワーク位置が指定された位置Pに到達したと判断する。これにより、制御システム1は、位置Pに対応して予め設定された動作(レーザ出力をON(オン))を実行する。
図10は、実施形態に従う境界線の算出(その1)について説明する図である。
図10を参照して、本例においては、指定された位置P2に関連付けて領域上の境界線LAを算出する方式について説明する。
ここで、指定された位置P1の前後に指定された位置として、位置P1と、位置P3とが示されている。すなわち、指定位置に対する移動軌跡の前後の点(位置)に基づいて領域上の境界線を算出する。より詳細には、指定位置と移動軌跡の前後の点(位置)とで構成される角度の2等分線を領域上の境界線として算出する。具体的には、2等分線と交差する移動軌跡の前後の点(位置)を結ぶ線分上の仮想点を算出し、算出した仮想点と指定位置とを通過する直線を領域上の境界線として算出する。
仮想点の算出に関して、位置P1と位置P2との距離はm1、位置P2と位置P3との距離はm2とする。2等分線と交差する移動軌跡の前後の点(位置)を結ぶ線分上の仮想点Qに関しては、次式の関係が成立する。
m1:m2=位置P1と仮想点Qとの距離n1:仮想点Qと位置P2との距離n2
上式に基づいて仮想点Qの座標(Xm,Ym)を算出することが可能である。
位置P2と、仮想点Q(Xm,Ym)とに基づいて境界線LAを算出することが可能である。
図11は、実施形態に従う境界線の算出(その2)について説明する図である。
図11を参照して、本例においては、指定された位置P2に関連付けて領域上の境界線LAを算出する方式について説明する。
ここで、指定された位置P1の前後に指定された位置として、一直線状にある位置P1と、位置P3とが示されている。指定位置に対する移動軌跡の前後の点(位置)に基づいて領域上の境界線を算出する。より詳細には、指定位置と移動軌跡の前後の点(位置)とが一直線状にある場合には、指定位置を通過する垂線を領域上の境界線として算出する。本例においては、位置P2と、仮想点Q(Xm,Ym)とに基づいて境界線LBを算出することが可能である。
図12は、実施形態に従う境界線とレーザ出力との関係について説明する図である。図12(A)に示されるように、上記の方式で算出された境界線L1は、XY座標系において次式で表される。
y=a(x-xL)+yL
具体的には、境界線L1は、傾きaと、指定点座標(xL,yL)とで設定される。
傾きaは、指定点P2と仮想点Qとに基づいて算出される。
本例においては、境界線L1を跨いだか否かは、上式を用いたワーク位置に対する判定関数f(x,y)を用いて判定することが可能である。
f(x,y)=a(x-xL)+yL-y
実施形態において、一例として判定関数f(x,y)の値の符号が反転するか否かで境界線を跨いだか否かを判定することが可能である。判定関数f(x,y)は、境界線L1を基準として値の符号が反転することを利用している。
なお、aが∞である場合には、f(x,y)=x-xLにより判定する。
図12(B)は、レーザ出力ON/OFFテーブルの一例である。図12(B)には、指定位置P10,P11にそれぞれ関連付けられた境界線L1,L2およびレーザ出力のON(オン)、OFF(オフ)が設定されている。レーザ出力ON/OFFテーブルは、ストレージ106内に格納されている。
具体的には、指定位置P10に対応する境界線L1に関連付けられてレーザ出力ONが設定されている。
指定位置P11に対応する境界線L2に関連付けられてレーザ出力OFFが設定されている。
制御システム1は、ワーク位置が移動して境界線L1を跨ぐか否かを判定する。制御システム1は、ワーク位置が境界線L1を跨いだと判定した場合には、ワーク位置が指定された位置P10に到達したと判断する。これにより、制御システム1は、当該指定位置P10に対応して予め設定された動作(レーザ出力をON(オン))を実行する。
次に、制御システム1は、ワーク位置が移動して境界線L2を跨ぐか否かを判定する。制御システム1は、ワーク位置が境界線L2を跨いだと判定した場合には、ワーク位置が指定された位置P11に到達したと判断する。これにより、制御システム1は、当該指定位置P11に対応して予め設定された動作(レーザ出力をOFF(オフ))を実行する。
図13は、実施形態に従う制御システム1の制御フローについて説明する図である。
図13を参照して、一例として当該制御フローは、主制御ユニット100におけるレーザ30を制御する処理である。具体的には、プロセッサ102がアプリケーションプログラム110を実行することに基づいて軸インターフェイスユニット200によるXYステージ20の制御とともに、レーザ制御ユニット300によるレーザ30を制御する処理である。プロセッサ102は、上記したようにいわゆるGコードで記述された加工プログラム(アプリケーションプログラム)に基づいて軸インターフェイスユニット200に対して演算値(指令値)を出力する。軸インターフェイスユニット200は、主制御ユニット100からの演算値(指令値)に従ってXYステージ20を制御することにより予め設定された移動軌跡に従ってワーク位置を移動させる。
主制御ユニット100は、演算したワーク位置と、レーザ出力ON/OFFテーブルとに基づいてレーザ制御ユニット300に対してレーザ30を制御するための演算値(指令値)を出力する。
具体的には、主制御ユニット100は、判定関数を設定する(ステップS2)。主制御ユニット100は、ストレージ106に格納されているレーザ出力ON/OFFテーブルに基づいて判定関数を設定する。初期状態として、主制御ユニット100は、レーザ出力ON/OFFテーブルの最初の先頭リストを用いて判定関数を設定する。例えば、図12(B)で説明した境界線L1に従う判定関数f(x,y)を設定する。
次に、主制御ユニット100は、時刻(t=n←n+1)の経過を検出する(ステップS4)。時刻の経過は、制御周期に対応し、制御周期毎に当該処理を実行する。
次に、主制御ユニット100は、ワーク位置である指令位置(X[n],Y[n])を計算する(ステップS6)。上記したように、Gコードで記述された加工プログラム(アプリケーションプログラム)に基づいてワーク位置が設定される。
次に、主制御ユニット100は、指令位置(X[n],Y[n])に基づいて判定関数値を算出する(ステップS7)。具体的には、判定関数f(x,y)に指令位置(X[n],Y[n])を入力することにより判定関数値を算出する。
次に、主制御ユニット100は、算出した判定関数値と、前回の判定関数値の符号prevとの積を計算して、当該計算結果が負であるか否かを判断する(ステップS8)。すなわち、判定関数値の符号が反転したか否かを判断する。
ステップS8において、主制御ユニット100は、算出した判定関数値と、前回の判定関数の値の符号prevとの積を計算して、当該計算結果が負であると判断した場合(ステップS8においてYES)には、対象となるリストの出力を実行する。すなわち、判定関数の値の符号が反転した場合であり、境界線Lを跨いだ場合に相当する。
次に、主制御ユニット100は、次の判定関数を設定する(ステップS10)。具体的には、主制御ユニット100は、レーザ出力ON/OFFテーブルに基づいて判定関数を設定する。主制御ユニット100は、レーザ出力ON/OFFテーブルの次のリストを用いて判定関数を設定する。例えば、主制御ユニット100は、図12(B)で説明した境界線L2に従う判定関数f(x,y)を設定する。
次に、主制御ユニット100は、算出した判定関数値の符号prevを保持する(ステップS12)。
次に、主制御ユニット100は、プログラムが完了したか否かを判断する(ステップS14)。
主制御ユニット100は、プログラムが完了したと判断した場合(ステップS14においてYES)には、処理を終了する(エンド)。
一方、主制御ユニット100は、プログラムが完了しないと判断した場合(ステップS14においてNO)には、ステップS4に戻り、上記処理を繰り返す。
一方、ステップS8において、主制御ユニット100は、算出した判定関数値と、前回の判定関数の値の符号prevとの積を計算して、当該計算結果が負でないと判断した場合(ステップS8においてNO)には、ステップS9およびステップS10をスキップして、ステップS12に進む。すなわち、判定関数の値の符号が反転しない場合であり、境界線Lを跨いでいない場合に相当する。そして、主制御ユニット100は、ステップS12において、算出した判定関数値の符号prevを保持する(ステップS12)。なお、初期状態においては、符号prevは設定されていない。したがって、主制御ユニット100は、ステップS12に進み、符号prevを設定する。
したがって、制御システム1は、図12(B)のレーザ出力ON/OFFテーブルを用いた場合には、境界線L1に従う判定関数を設定する。そして、制御システム1は、ワーク位置が移動して境界線L1を跨ぐか否かを判定する。制御システム1は、ワーク位置が境界線L1を跨いだと判定した場合には、ワーク位置が指定された座標に到達したと判断する。これにより、制御システム1は、指定位置P10に対応して予め設定された動作(レーザ出力をON(オン))を実行する。
次に、制御システム1は、図12(B)のレーザ出力ON/OFFテーブルを用いた場合には、境界線L2に従う判定関数を設定する。制御システム1は、ワーク位置が移動して境界線L2を跨ぐか否かを判定する。制御システム1は、ワーク位置が境界線L2を跨いだと判定した場合には、ワーク位置が指定された座標に到達したと判断する。これにより、制御システム1は、指定位置P11に対応して予め設定された動作(レーザ出力をOFF(オフ))を実行する。
これにより、制御システム1は、領域上の境界線を設定することにより条件成立の判定方式として特定の位置に到達したか否かを簡易な方式で判定することが可能である。
なお、図13における制御フローは、主制御ユニット100において主に実行される場合について説明したが、主制御ユニット100およびサポート装置40を用いて実行するようにしてもよい。また、サポート装置40は、シミュレーションプログラム48#を有しており、当該シミュレーションプログラム48#を実行することによりサポート装置40において仮想的に実行することも可能である。
上記の実施形態における指定された位置に基づく境界線の算出およびレーザ出力ON/OFFテーブルの設定は、サポート装置40により実行することが可能である。
具体的には、サポート装置40を用いて、サポート装置40の表示部45で表示される設定画面に入力することによりレーザ出力ON/OFFテーブルを作成しても良い。当該設定画面は、プロセッサ42が設定プログラム48を実行することにより実現される。
作成されたレーザ出力ON/OFFテーブルは、サポート装置40のローカルネットワークコントローラ46を介して主制御ユニット100のストレージ106に格納することが可能である。また、サポート装置40は、設定プログラム48を実行することにより主制御ユニット100のストレージ106に格納されているアプリケーションプログラム110を設定したり、更新したりすることが可能である。
なお、上記のレーザ出力ON/OFFテーブルにおいては、レーザ出力の状態としてONあるいはOFF以外にHOLDの状態を設定可能としてもよい。
レーザ出力の状態として、レーザ出力OFF(第1状態)からレーザ出力ON(第2状態)に変化する動作、レーザ出力ON(第2状態)からレーザ出力OFF(第1状態)に変化する動作、レーザ出力OFF(第1状態)およびON(第2状態)を維持する動作の設定としてもよい。
<F.その他の実施の形態>
その他の実施形態においては、指定した位置で所定の動作を確実に実行することが可能な方式について説明する。具体的には、移動軌跡に対する位置の指定に応じて、当該指定された位置に到達するまでの移動距離を算出する。
図14は、他の実施形態に従う制御システム1のレーザ出力ON/OFFを実行する方式を説明する模式図である。図14に示されるように、移動軌跡として始点R0を基準としてR0→R1→R2→R3→R4→R1→R0の順に直線移動して、始点R0に戻る場合が示されている。
例えば、サポート装置40の設定画面で指定点R1(50,0)、R2(50,100)、R3(150,100)、R4(150,0)、R1(50,0)の順に指定点を指定するものとする。設定画面には、シミュレーションプログラム48#の実行結果に従って移動するワーク位置の軌跡Zが表示されている。本例においては、ワーク位置の軌跡として矩形を描くように移動してまた元の位置に戻って移動する場合が示されている。軌跡Zは、ワーク位置の移動をシミュレーションにより算出して得られた仮想的な実移動軌跡である。
サポート装置40は、シミュレーションにより指定点の入力に基づいて仮想的な実移動軌跡に従う移動距離を算出する。
図15は、他の実施形態に従う制御システム1のレーザ出力ON/OFFテーブルの生成について説明する図である。
図15(A)を参照して、サポート装置40は、指定点R1(50,0)、R2(50,100)、R3(150,100)、R4(150,0)、R1(50,0)の指定入力に対して上記で説明した境界線を算出する。具体的には、指定位置に対する移動軌跡の前後の点(位置)に基づいて領域上の境界線を算出する。指定位置と移動軌跡の前後の点(位置)とで構成される角度の2等分線を領域上の境界線として算出する。2等分線と交差する移動軌跡の前後の点(位置)を結ぶ線分上の仮想点を算出し、算出した仮想点と指定位置とを通過する直線を領域上の境界線として算出する。
本例においては、指定位置R1,R2,R3,R4,R1にそれぞれ対応して境界線L11,L12,L13,L14,L15が算出された場合が示されている。
図15(B)を参照して、レーザ出力ON/OFFテーブルの一例が示されている。
ユーザは、レーザ出力ON/OFFテーブルを作成するにあたり、ユーザは、レーザをオンあるいはオフしたい点を指定する。例えば、設定画面において、ユーザが入力部44のマウス等により画面で表示される軌跡Z上の指定点R1,R2等をクリック操作により指定するものとする。
指定位置R1に対応して、境界線L11およびレーザ出力のHOLD(状態維持)が設定されている。
指定位置R2に対応して、境界線L12およびレーザ出力のON(オン)が設定されている。
指定位置R3に対応して、境界線L13およびレーザ出力のOFF(オフ)が設定されている。
指定位置R4に対応して、境界線L14およびレーザ出力のON(オン)が設定されている。
指定位置R1に対応して、境界線L15およびレーザ出力のOFF(オフ)が設定されている。
サポート装置40は、シミュレーションにより境界線を跨ぐタイミングを算出して仮想的な実移動軌跡に従う移動距離を算出する。
具体的には、サポート装置40は、レーザ出力ON/OFFテーブルを用いて図13で説明したフローを実行し、各境界線を跨ぐタイミングに基づいて実移動軌跡による判定距離を算出する。
図15(C)を参照して、Gコードとともに、シミュレーションにより算出されたレーザ出力ON/OFFテーブルが示されている。
具体的には、位置R1に対応して距離「50」およびレーザ出力「HOLD」が設定されている。位置R2に対応して距離「150」およびレーザ出力「ON」が設定されている。位置R3に対応して距離「250」およびレーザ出力「OFF」が設定されている。位置R4に対応して距離「350」およびレーザ出力「ON」が設定されている。位置R1に対応して距離「450」およびレーザ出力「OFF」が設定されている。
サポート装置40は、ローカルネットワークコントローラ46を介してGコードとともに作成したレーザ出力ON/OFFテーブルを主制御ユニット100のストレージ106に格納することが可能である。
これにより、制御システム1は、判定距離を簡易に設定して、レーザ出力のON/OFFの設定を行うことが可能となる。
図16は、他の実施形態に従う制御システム1の制御フローについて説明する図である。
図16を参照して、一例として当該制御フローは、主制御ユニット100におけるレーザ30を制御する処理である。具体的には、プロセッサ102がアプリケーションプログラム110を実行することに基づいて軸インターフェイスユニット200によるXYステージ20の制御とともに、レーザ制御ユニット300によるレーザ30を制御する処理である。プロセッサ102は、上記したようにいわゆるGコードで記述された加工プログラム(アプリケーションプログラム)に基づいて軸インターフェイスユニット200に対して演算値(指令値)を出力する。軸インターフェイスユニット200は、主制御ユニット100からの演算値(指令値)に従ってXYステージ20を制御することにより予め設定された移動軌跡に従ってワーク位置を移動させる。
主制御ユニット100は、演算したワーク位置と、レーザ出力ON/OFFテーブルとに基づいてレーザ制御ユニット300に対してレーザ30を制御するための演算値(指令値)を出力する。
具体的には、主制御ユニット100は、判定距離Lrefを設定する(ステップS22)。主制御ユニット100は、ストレージ106に格納されているレーザ出力ON/OFFテーブルに基づいて判定距離Lrefを設定する。初期状態として、主制御ユニット100は、レーザ出力ON/OFFテーブルの最初の先頭リストを用いて判定距離Lrefを設定する。例えば、図15(C)で説明した判定距離「50」を設定する。
次に、主制御ユニット100は、時刻(t=n←n+1)の経過を検出する(ステップS24)。時刻の経過は、制御周期に対応し、制御周期毎に当該処理を実行する。
次に、主制御ユニット100は、ワーク位置である指令位置(X[n],Y[n])を計算する(ステップS26)。上記したように、主制御ユニット100は、Gコードで記述された加工プログラム(アプリケーションプログラム)に基づいてワーク位置を設定する。
次に、主制御ユニット100は、ワーク位置の指令位置(X[n],Y[n])に基づいて移動距離MLを算出する(ステップS27)。具体的には、主制御ユニット100は、前回の指令位置(X[n-1],Y[n-1])までの移動距離と、前回の指令位置(X[n-1],Y[n-1])と今回の指令位置(X[n],Y[n])との間の距離に基づいて移動距離MLを算出する。
次に、主制御ユニット100は、算出した移動距離MLと、判定距離Lrefとを比較して、算出した移動距離が判定距離Lref以上であるか否かを判断する(ステップS28)。すなわち、指定した位置に到達したか否かを判断する。
ステップS28において、主制御ユニット100は、算出した移動距離MLと、判定距離Lrefとを比較して、算出した移動距離が判定距離Lref以上であると判断した場合(ステップS28においてYES)には、対象となるリストの出力を実行する(ステップS29)。すなわち、指定した位置に到達した場合である。
次に、主制御ユニット100は、次の判定距離Lrefを設定する(ステップS30)。具体的には、主制御ユニット100は、レーザ出力ON/OFFテーブルに基づいて判定距離Lrefを設定する。主制御ユニット100は、レーザ出力ON/OFFテーブルの次のリストを用いて判定距離Lrefを設定する。例えば、図15(C)で説明した判定距離「150」を設定する。
次に、主制御ユニット100は、プログラムが完了したか否かを判断する(ステップS34)。
主制御ユニット100は、プログラムが完了したと判断した場合(ステップS34においてYES)には、処理を終了する(エンド)。
一方、主制御ユニット100は、プログラムが完了しないと判断した場合(ステップS34においてNO)には、ステップS24に戻り、上記処理を繰り返す。
一方、ステップS28において、主制御ユニット100は、算出した移動距離MLと、判定距離Lrefとを比較して、算出した移動距離が判定距離Lref以上でない判断した場合(ステップS28においてNO)には、ステップS29およびステップS30をスキップして、ステップS34に進む。すなわち、指定した位置に到達していない場合である。
したがって、制御システム1は、図15(C)のレーザ出力ON/OFFテーブルを用いた場合には、判定距離「50」を設定する。そして、制御システム1は、ワーク位置の移動距離を算出して、設定した判定距離「50」を移動したか否かを判断する。制御システム1は、ワーク位置が設定した判定距離「50」を移動したと判断した場合には、ワーク位置が指定された判定距離「50」の位置に到達したと判断する。これにより、判定距離「50」に対応して設定された動作(レーザ出力をHOLD(状態維持))を実行する。
次に、制御システム1は、図15(C)のレーザ出力ON/OFFテーブルを用いた場合には、判定距離「150」を設定する。そして、制御システム1は、ワーク位置の移動距離を算出して、設定した判定距離「150」を移動したか否かを判断する。制御システム1は、ワーク位置が設定した判定距離「150」を移動したと判断した場合には、ワーク位置が指定された判定距離「150」の位置に到達したと判断する。これにより、制御システム1は、判定距離「150」に対応して設定された動作(レーザ出力をON(オン))を実行する。
次に、制御システム1は、図15(C)のレーザ出力ON/OFFテーブルを用いた場合には、判定距離「250」を設定する。そして、制御システム1は、ワーク位置の移動距離を算出して、設定した判定距離「250」を移動したか否かを判断する。制御システム1は、ワーク位置が設定した判定距離「250」を移動したと判断した場合には、ワーク位置が指定された判定距離「250」の位置に到達したと判断する。これにより、制御システム1は、判定距離「250」に対応して設定された動作(レーザ出力をOFF(オフ))を実行する。
次に、制御システム1は、図15(C)のレーザ出力ON/OFFテーブルを用いた場合には、判定距離「350」を設定する。そして、制御システム1は、ワーク位置の移動距離を算出して、設定した判定距離「350」を移動したか否かを判断する。制御システム1は、ワーク位置が設定した判定距離「350」を移動したと判断した場合には、ワーク位置が指定された判定距離「350」の位置に到達したと判断する。これにより、制御システム1は、判定距離「350」に対応して設定された動作(レーザ出力をON(オン))を実行する。
次に、制御システム1は、図15(C)のレーザ出力ON/OFFテーブルを用いた場合には、判定距離「450」を設定する。そして、制御システム1は、ワーク位置の移動距離を算出して、設定した判定距離「450」を移動したか否かを判断する。制御システム1は、ワーク位置が設定した判定距離「450」を移動したと判断した場合には、ワーク位置が指定された判定距離「450」の位置に到達したと判断する。これにより、制御システム1は、判定距離「450」に対応して設定された動作(レーザ出力をOFF(オフ))を実行する。
これにより、制御システム1は、指定した位置で所定の動作を確実に実行することが可能である。なお、図16における制御フローは、主制御ユニット100において主に実行される場合について説明したが、主制御ユニット100およびサポート装置40を用いて実行するようにしてもよい。また、サポート装置40は、シミュレーションプログラム48#を有しており、当該シミュレーションプログラム48#を実行することによりサポート装置40において仮想的に実行することも可能である。
(変形例)
変形例においては、判定距離を調整する方式について説明する。
上記の実施形態においてはレーザ出力ON/OFFテーブルに基づいてレーザ加工を実行する場合について説明した。
一方で、ワーク4に対する実際のレーザ加工を実行した場合に実行タイミングのずれにより微調整が必要な場合も考えられる。
変形例においては、レーザ出力ON/OFFテーブルに調整時間を入力することにより実行タイミングの調整を実行する。
具体的には、サポート装置40を用いて、サポート装置40の表示部45で表示される設定画面に調整時間を入力することによりレーザ出力ON/OFFテーブルを作成しても良い。当該設定画面は、プロセッサ42が設定プログラム48を実行することにより実現される。
図17は、他の実施形態の変形例に従う制御システム1のレーザ出力ON/OFFテーブルの生成について説明する図である。
図17(A)を参照して、レーザ出力ON/OFFテーブルの一例が示されている。図15(B)で説明したレーザ出力ON/OFFテーブルと比較して、調整時間の欄が設けられている。
ユーザは、例えば、レーザ出力ON/OFFテーブルの設定画面において、ユーザが入力部44のキーボード等により当該調整時間に指定点に対応する欄に調整時間(一例として秒)を入力するものとする。
指定位置R1に対応して、境界線L11、レーザ出力のHOLD(状態維持)および調整時間「0」が設定されている。
指定位置R2に対応して、境界線L12、レーザ出力のON(オン)および調整時間「-2」が設定されている。
指定位置R3に対応して、境界線L13、レーザ出力のOFF(オフ)および調整時間「+1」が設定されている。
指定位置R4に対応して、境界線L14、レーザ出力のON(オン)および調整時間「+3」が設定されている。
指定位置R1に対応して、境界線L15、レーザ出力のOFF(オフ)および調整時間「-1」が設定されている。
サポート装置40は、シミュレーションにより境界線を跨ぐタイミングを算出して仮想的な実移動軌跡に従う移動距離を算出する。
具体的には、サポート装置40は、レーザ出力ON/OFFテーブルを用いて図13で説明したフローを実行し、各境界線を跨ぐタイミングに基づいて実移動軌跡による判定距離を算出する。
図17(B)を参照して、Gコードとともに、シミュレーションにより算出されたレーザ出力ON/OFFテーブルが示されている。
具体的には、位置R1に対応して距離「50」およびレーザ出力「HOLD」が設定されている。位置R2に対応して距離「150+Vel2×(-2)」およびレーザ出力「ON」が設定されている。位置R3に対応して距離「250+Vel3×(+1)」およびレーザ出力「OFF」が設定されている。位置R4に対応して距離「350+Vel4×(+3)」およびレーザ出力「ON」が設定されている。位置R1に対応して距離「450+Vel5×(+1)」およびレーザ出力「OFF」が設定されている。
Vel2,Vel3,Vel4,Vel5は、対応する位置におけるそれぞれの速度を表している。
これにより、シミュレーションにより算出した移動距離を調整することが可能である。
サポート装置40は、ローカルネットワークコントローラ46を介してGコードとともに作成したレーザ出力ON/OFFテーブルを主制御ユニット100のストレージ106に格納することが可能である。
これにより、制御システム1は、判定距離を簡易に調整して、実際のレーザ加工を実行した場合の実行タイミングのずれを考慮したレーザ出力のON/OFFの設定を行うことが可能となる。
<G.利点>
実施形態に従う制御システムによれば、簡易な方式で、特定の位置に到達したか否かを判定することが可能である。
<H.付記>
上述したような実施形態は、以下のような技術思想を含む。
[構成1]
予め設定された移動軌跡に従って移動対象物の移動を制御する移動制御部(200)と、
指定位置に関連付けて領域上の境界線を算出する境界線算出部(40)と、
前記移動対象物が前記指定位置に到達したか否かを判断する移動判定部(102)とを備え、
前記移動判定部は、
前記移動対象物が前記境界線を跨いだか否かを判定し、
前記移動対象物が前記境界線を跨いだと判定した場合には、前記指定位置に到達したと判断する、制御システム。
[構成2]
前記境界線算出部は、前記指定位置に対する前記移動軌跡の前後の点に基づいて前記領域上の境界線を算出する、上記記載の制御システム。
[構成3]
前記境界線算出部は、前記指定位置と前記移動軌跡の前後の点とで構成される角度の2等分線を前記領域上の境界線として算出する、上記記載の制御システム。
[構成4]
前記境界線算出部は、前記2等分線と交差する前記移動軌跡の前後の点を結ぶ線分上の仮想点を算出し、算出した仮想点と前記指定位置とを通過する直線を前記領域上の境界線として算出する、上記記載の制御システム。
[構成5]
前記境界線算出部は、前記指定位置と前記移動軌跡の前後の点とが同一直線上である場合には、前記指定位置を通過する垂線を前記領域上の境界線として算出する、上記記載の制御システム。
[構成6]
前記移動判定部は、
前記境界線に従う前記移動対象物の位置に対する判定関数を算出し、
前記移動対象物の位置に従う前記判定関数の値の符号が反転するか否かに基づいて前記境界線を跨いだか否かを判定する、上記記載の制御システム。
[構成7]
前記移動軌跡に従って移動する前記移動対象物が前記境界線を跨ぐまでの移動距離を前記指定位置に到達するまでの移動距離として算出する距離算出部(40)をさらに備え、
前記移動判定部は、前記移動軌跡に従って移動する前記移動対象物が前記距離算出部で算出された移動距離に到達した場合に、前記指定位置に到達したと判断する、上記記載の制御システム。
[構成8]
前記移動判定部の判断結果に基づいて、所定の動作を実行する実行部(300)をさらに備える、上記記載の制御システム。
[構成9]
前記所定の動作は、第1状態から第2状態に変化する動作、前記第2状態から前記第1状態に変化する動作、あるいは前記第1および前記第2状態を維持する動作のいずれか1つである、上記記載の制御システム。
[構成10]
前記所定の動作の実行タイミングを調整する調整部(40)をさらに備える、上記記載の制御システム。
[構成11]
予め設定された移動軌跡に従って移動対象物の移動を制御するステップと、
指定位置に関連付けて領域上の境界線を算出するステップと、
前記移動対象物が前記指定位置に到達したか否かを判断するステップ(S8)とを備え、
前記指定位置に到達したか否かを判断するステップは、
前記移動対象物が前記境界線を跨いだか否かを判定するステップと、
前記移動対象物が前記境界線を跨いだと判定した場合には、前記指定位置に到達したと判断するステップとを含む、制御方法。
[構成12]
予め設定された移動軌跡に従って移動対象物の移動を制御する移動制御部(200)と、
指定位置に関連付けて領域上の境界線を算出する境界線算出部(102)と、
前記移動対象物が前記指定位置に到達したか否かを判断する移動判定部(102)とを備え、
前記移動判定部は、
前記移動対象物が前記境界線を跨いだか否かを判定し、
前記移動対象物が前記境界線を跨いだと判定した場合には、前記指定位置に到達したと判断する、制御装置。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 制御システム、10 制御装置、20 XYステージ、22 プレート、23,25 サーボドライバ、24,26 サーボモータ、30 レーザ、40 サポート装置、41 バス、42,102 プロセッサ、43 主記憶装置、44 入力部、45 表示部、46 ローカルネットワークコントローラ、47 二次記憶装置、48 設定プログラム、48# シミュレーションプログラム、52,53 制御線、100 主制御ユニット、104 メインメモリ、106 ストレージ、108 システムプログラム、110 アプリケーションプログラム、112 バスコントローラ、114 内部バス、200 軸インターフェイスユニット、210 軸制御演算部、220,314 出力インターフェイス回路、300 レーザ制御ユニット、310 レーザ制御演算部。

Claims (12)

  1. 予め設定された移動軌跡に従って移動対象物の移動を制御する移動制御部と、
    指定位置に関連付けて領域上の境界線を算出する境界線算出部と、
    前記移動対象物が前記指定位置に到達したか否かを判断する移動判定部とを備え、
    前記移動判定部は、
    前記移動対象物が前記境界線を跨いだか否かを判定し、
    前記移動対象物が前記境界線を跨いだと判定した場合には、前記指定位置に到達したと判断する、制御システム。
  2. 前記境界線算出部は、前記指定位置に対する前記移動軌跡の前後の点に基づいて前記領域上の境界線を算出する、請求項1記載の制御システム。
  3. 前記境界線算出部は、前記指定位置と前記移動軌跡の前後の点とで構成される角度の2等分線を前記領域上の境界線として算出する、請求項2記載の制御システム。
  4. 前記境界線算出部は、前記2等分線と交差する前記移動軌跡の前後の点を結ぶ線分上の仮想点を算出し、算出した仮想点と前記指定位置とを通過する直線を前記領域上の境界線として算出する、請求項3記載の制御システム。
  5. 前記境界線算出部は、前記指定位置と前記移動軌跡の前後の点とが同一直線上である場合には、前記指定位置を通過する垂線を前記領域上の境界線として算出する、請求項3記載の制御システム。
  6. 前記移動判定部は、
    前記境界線に従う前記移動対象物の位置に対する判定関数を算出し、
    前記移動対象物の位置に従う前記判定関数の値の符号が反転するか否かに基づいて前記境界線を跨いだか否かを判定する、請求項1記載の制御システム。
  7. 前記移動軌跡に従って移動する前記移動対象物が前記境界線を跨ぐまでの移動距離を前記指定位置に到達するまでの移動距離として算出する距離算出部をさらに備え、
    前記移動判定部は、前記移動軌跡に従って移動する前記移動対象物が前記距離算出部で算出された移動距離に到達した場合に、前記指定位置に到達したと判断する、請求項1記載の制御システム。
  8. 前記移動判定部の判断結果に基づいて、所定の動作を実行する実行部をさらに備える、請求項7記載の制御システム。
  9. 前記所定の動作は、第1状態から第2状態に変化する動作、前記第2状態から前記第1状態に変化する動作、あるいは前記第1および前記第2状態を維持する動作のいずれか1つである、請求項8記載の制御システム。
  10. 前記所定の動作の実行タイミングを調整する調整部をさらに備える、請求項8記載の制御システム。
  11. 予め設定された移動軌跡に従って移動対象物の移動を制御するステップと、
    指定位置に関連付けて領域上の境界線を算出するステップと、
    前記移動対象物が前記指定位置に到達したか否かを判断するステップとを備え、
    前記指定位置に到達したか否かを判断するステップは、
    前記移動対象物が前記境界線を跨いだか否かを判定するステップと、
    前記移動対象物が前記境界線を跨いだと判定した場合には、前記指定位置に到達したと判断するステップとを含む、制御方法。
  12. 予め設定された移動軌跡に従って移動対象物の移動を制御する移動制御部と、
    指定位置に関連付けて領域上の境界線を算出する境界線算出部と、
    前記移動対象物が前記指定位置に到達したか否かを判断する移動判定部とを備え、
    前記移動判定部は、
    前記移動対象物が前記境界線を跨いだか否かを判定し、
    前記移動対象物が前記境界線を跨いだと判定した場合には、前記指定位置に到達したと判断する、制御装置。
JP2022026782A 2022-02-24 2022-02-24 制御システム、制御方法および制御装置 Pending JP2023122989A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022026782A JP2023122989A (ja) 2022-02-24 2022-02-24 制御システム、制御方法および制御装置
PCT/JP2023/003948 WO2023162670A1 (ja) 2022-02-24 2023-02-07 制御システム、制御方法および制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022026782A JP2023122989A (ja) 2022-02-24 2022-02-24 制御システム、制御方法および制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023122989A true JP2023122989A (ja) 2023-09-05

Family

ID=87765655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022026782A Pending JP2023122989A (ja) 2022-02-24 2022-02-24 制御システム、制御方法および制御装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2023122989A (ja)
WO (1) WO2023162670A1 (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000231412A (ja) * 1999-02-10 2000-08-22 Mitsubishi Electric Corp インポジションチェック方法及びその装置
KR101511483B1 (ko) * 2013-01-04 2015-04-10 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 가공 제어 장치, 레이저 가공 장치 및 가공 제어 방법
JP6081954B2 (ja) * 2014-04-24 2017-02-15 ファナック株式会社 工作機械の反転動作を高速化する数値制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023162670A1 (ja) 2023-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9170580B2 (en) Determining trajectories of redundant actuators jointly tracking reference trajectory
JP5317532B2 (ja) 数値制御装置
US7245975B2 (en) Skew compensation
TW201704909A (zh) 用於控制加工機之操作的方法及控制系統,以及加工機
EP1959323B1 (en) Elimination of unintended velocity reversals in S-curve velocity profiles
JPS63284601A (ja) 最短時間経路生成による運動制御装置
CN102707671A (zh) 应用于工具机的加工路径最佳化方法
JP2016087755A (ja) 産業用ロボットのプログラム修正装置及びプログラム修正方法
US20050187650A1 (en) Servo control system for movable body, and laser drilling machine
US10216168B2 (en) Operation aware control of processing machine with redundant actuators
WO2023162670A1 (ja) 制御システム、制御方法および制御装置
JP2008170579A (ja) ガルバノスキャナシステムおよび制御方法
WO2022176248A1 (ja) 制御システム、制御方法および制御装置
WO2022176249A1 (ja) 制御システム、制御方法および制御装置
WO2014013550A1 (ja) 数値制御装置および数値制御システム
US11022951B2 (en) Information processing device and information processing method
TW201344383A (zh) 使用於工具機之加工路徑最佳化方法
JP2020067863A (ja) プログラム修正装置
WO2022176247A1 (ja) 制御システムおよび制御方法
JPH06114764A (ja) ロボットの制御装置
WO2023012902A1 (ja) サーボモータ制御装置
WO2023119348A1 (ja) プログラム教示支援装置
WO2022202852A1 (ja) サーボ制御装置
JP2002312006A (ja) 制御装置および制御システム
WO2023209754A1 (ja) サーボ調整システム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20220412