JP3988255B2 - 数値制御装置における位置指令方法および装置 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械や自動組み立て装置、自動搬送装置などの制御に用いる数値制御装置に関する発明であり、さらに詳しくは、サーボアンプやサーボモータなどで駆動されるアクチュエータへの位置指令方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、目標位置を作成する周期は、アクチュエータへの指令周期の整数倍となるように設定する必要があった。
整数倍に設定することにより、アクチュエータへの指令目標位置を、単純に次式（１）により求めることができた。
Ｑn ＝Ｑn-1 ＋（Ｐ m−Ｐ m-1）×Ｔq ／Ｔ p ・・・（１）
ここで、
Ｑn ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔn における、アクチュエータへの指令目標位置
Ｑn-1 ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔn-1 における、アクチュエータへの指令目標位置
Ｐ m ：目標位置作成周期の時刻Ｔ mにおける、目標位置
Ｐ m-1：目標位置作成周期の時刻Ｔ m-1における、目標位置
Ｔq ：アクチュエータへの指令周期
Ｔ p ：目標作成周期
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術では、そもそも目標位置作成周期がアクチュエータへの指令周期の整数倍であるという前提に基づいたものであり、整数倍でない場合に適用できなかった。本発明は、目標位置作成周期がアクチュエータへの指令周期の整数倍でない場合にもアクチュエータへの指令目標位置を作成できる手段を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、目標位置作成周期とアクチュエータへの指令周期が異なる数値制御装置において、前記目標位置作成周期の積算値と前記アクチュエータの目標位置の増分値の積算値をもとに前記アクチュエータへの指令目標位置を求めることを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、目標位置作成周期とアクチュエータへの指令周期が異なる数値制御装置において、前記目標位置作成周期の積算値と前記アクチュエータの目標位置の増分値の積算値をもとに前記アクチュエータへの指令目標位置を求める手段を備えたことを特徴とするものである。
本発明は、アクチュエータへの指令周期において、目標位置作成周期の積算値をたまり時間、目標位置の増分値の積算値をたまり移動量として管理し、このたまり時間とたまり移動量からアクチュエータへの指令目標位置を求める。
以下に、アクチュエータへの指令目標位置をもとめる原理を説明する。たまり時間とたまり移動量を管理するための状態として、出力待ち状態と出力状態があり、図２は、たまり時間とたまり移動量を管理するための状態遷移図である。ここで、出力状態とは、アクチュエータへの指令位置を更新する状態のことをいい、出力待ち状態から出力状態に状態遷移する条件としては、たまり時間≧Ｔq ×２が条件であり、逆に出力状態から出力待ち状態に状態遷移する条件は、たまり時間＜Ｔq である。出力待ち状態でＰn ≠Ｐn-1 の場合、次のようにたまり時間とたまり移動量およびアクチュエータへの指令目標位置を求める。
Ｑn ＝Ｑn-1 ・・・（２）
たまり時間＝たまり時間＋（Ｔn −Ｔn-1 ） ・・・（３）
たまり移動量＝たまり移動量＋（Ｐn −Ｐn-1 ） ・・・（４）
ここで、
Ｑn ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔnにおける、アクチュエータへの指令目標位置
Ｑn-1 ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔn-1 における、アクチュエータへの指令目標位置
Ｐn ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔnにおいて参照できる、目標位置作成周期で作成された目標位置
Ｐn-1 ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔn-1 において参照できる、目標位置作成周期で作成された目標位置
Ｔn ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔnにおいて参照できる、目標位置作成周期での時刻
Ｔn-1 ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔn-1 において参照できる、目標位置作成周期での時刻である。
同様に、出力待ち状態でＰn ＝Ｐn-1 の場合は、次のように求める。
Ｑn ＝Ｑn-1 ＋たまり移動量 ・・・（５）
たまり時間＝０ ・・・（６）
たまり移動量＝０ ・・・（７）
同様に、出力状態でＰn ≠Ｐn-1 の場合、次のように求める。
たまり時間＝たまり時間＋（Ｔn −Ｔn-1 ） ・・・（８）
たまり移動量＝たまり移動量＋（Ｐn −Ｐn-1 ） ・・・（９）
Ｑn ＝Ｑn-1 ＋たまり移動量×Ｔq／たまり時間 ・・・（１０）
たまり時間＝たまり時間−Ｔq ・・・（１１）
たまり移動量＝たまり移動量−（Ｑn −Ｑn-1 ） ・・・（１２）
ここで、
Ｔq ：アクチュエータへの指令周期である。同様に、出力状態でＰn ＝Ｐn-1 の場合は、次のように求める。
Ｑn ＝Ｑn-1 ＋たまり移動量×Ｔq／たまり時間 ・・・（１３）
たまり時間＝たまり時間−Ｔq ・・・（１４）
たまり移動量＝たまり移動量−（Ｑn −Ｑn-1 ） ・・・（１５）
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は、本発明のアクチュエータへの指令目標位置を求めるためのブロック図である。図中１は目標位置作成周期で実行される目標位置作成処理部、２は目標位置作成処理部により作成された目標位置を格納するメモリ、３はアクチュエータへの指令周期で実行されるアクチュエータへの指令目標位置作成処理部、４はアクチュエータへの指令目標位置作成処理部のワークメモリ、５はアクチュエータへの指令目標位置作成処理部により作成されたアクチュエータへの指令目標位置を格納するメモリ、６はアクチュエータインターフェースである。
図３は、本発明の実施例における目標位置作成周期とアクチュエータへの指令周期の関係を示すタイミングチャートである。
図４は、目標位置作成周期＝３ｍｓ、アクチュエータへの指令周期＝２ｍｓとし、目標位置作成周期における目標位置の増分値＝１００とした場合の、たまり時間とたまり移動量およびアクチュエータへの指令目標位置の変化を示す表である。
目標位置作成処理部１が目標位置の作成を開始しても（時刻Ｔ0 ）、初期状態は、図２における出力待ち状態であり、アクチュエータへの指令目標位置を更新しない状態である。
その後、たまり時間≧４ｍｓとなった時点（時刻ｔ2 ）で出力状態に状態遷移し、アクチュエータへの指令目標位置の更新を開始する。
時刻ｔ2 およびｔ3 における指令位置の計算内容を図３、４を参照しながら以下に説明する。
（１）時刻ｔ2 のとき
まず、時刻ｔ2 において参照できる時刻と目標位置Ｐからたまり時間とたまり移動量を更新する。
たまり移動量＝時刻ｔ1 でのたまり移動量＋（時刻Ｔ1 での目標位置−時刻Ｔ0 での目標位置）＝１００＋（２００−１００）＝２００
ここで、たまり時間（＝６）≧Ｔq ×２（＝４）なので、出力状態となり、時間Ｔq 分の出力（指令位置の増分値）を求める。
出力を行なったので、その分たまり時間とたまり移動量を更新する。
たまり時間＝６−Ｔq ＝６−２＝４
たまり移動量＝２００−６６＝１３４
（３）時刻ｔ3 のとき
まず、時刻ｔ3 において参照できる時刻と目標位置Ｐからたまり時間とたまり移動量を更新する。
たまり時間＝時刻ｔ2 でのたまり時間＋（時刻Ｔ2 −時刻Ｔ1 ）
＝４＋（６−３）＝７
たまり移動量＝時刻ｔ2 でのたまり移動量＋（時刻Ｔ2 での目標位置−時刻Ｔ1 での目標位置）＝１３４＋（３００−２００）＝２３４
ここで、たまり時間（＝７）≧Ｔq ×２（＝４）なので、出力状態となり、時間Ｔq 分の出力（指令位置の増分値）を求める。
指令位置＝時刻ｔ2 での指令位置＋指令位置の増分値＝６６＋６６＝１３２
ここで出力を行なったので、その分たまり時間とたまり移動量を更新する。
たまり時間＝７−Ｔq ＝７−２＝５
たまり移動量＝２３４−６６＝１６８
以下同様に、指令位置Ｑが求められる。
目標位置作成処理部１が目標位置の作成を終了すると（時刻Ｔ6 ）、Ｐn ＝Ｐn-1 となるため、たまり移動量は減る一方となり、その後、たまり時間＜２ｍｓとなった時点で図２における出力待ち状態に状態遷移する。
本実施例は目標位置作成周期＞アクチュエータへの指令周期の場合について説明したが、目標位置作成周期＜アクチュエータへの指令周期の場合についても同様である。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、目標位置作成周期がアクチュエータへの指令周期の整数倍でない場合でも、目標位置作成周期で作成された目標位置をアクチュエータへの指令周期におけるアクチュエータへの指令目標位置に変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のアクチュエータへの指令目標位置を求めるためのブロック図である。
【図２】 たまり時間とたまり移動量を管理するための状態遷移図である。
【図３】 本発明の実施例における目標位置作成周期とアクチュエータへの指令周期の関係を示すタイミングチャートである。
【図４】 本発明の実施例におけるたまり時間とたまり移動量およびアクチュエータへの指令目標位置の変化を示す図である。
【図５】 本発明の実施例における目標位置周期での目標位置の変化を示すグラフである。
【図６】 本発明の実施例におけるアクチュエータへの指令周期での指令目標位置の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・・目標位置作成処理部
２・・・目標位置格納メモリ
３・・・アクチュエータへの指令目標位置作成処理部
４・・・ワークメモリ
５・・・指令目標位置格納メモリ
６・・・アクチュエータインターフェース。
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械や自動組み立て装置、自動搬送装置などの制御に用いる数値制御装置に関する発明であり、さらに詳しくは、サーボアンプやサーボモータなどで駆動されるアクチュエータへの位置指令方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、目標位置を作成する周期は、アクチュエータへの指令周期の整数倍となるように設定する必要があった。
整数倍に設定することにより、アクチュエータへの指令目標位置を、単純に次式（１）により求めることができた。
Ｑn ＝Ｑn-1 ＋（Ｐ m−Ｐ m-1）×Ｔq ／Ｔ p ・・・（１）
ここで、
Ｑn ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔn における、アクチュエータへの指令目標位置
Ｑn-1 ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔn-1 における、アクチュエータへの指令目標位置
Ｐ m ：目標位置作成周期の時刻Ｔ mにおける、目標位置
Ｐ m-1：目標位置作成周期の時刻Ｔ m-1における、目標位置
Ｔq ：アクチュエータへの指令周期
Ｔ p ：目標作成周期
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術では、そもそも目標位置作成周期がアクチュエータへの指令周期の整数倍であるという前提に基づいたものであり、整数倍でない場合に適用できなかった。本発明は、目標位置作成周期がアクチュエータへの指令周期の整数倍でない場合にもアクチュエータへの指令目標位置を作成できる手段を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、目標位置作成周期とアクチュエータへの指令周期が異なる数値制御装置において、前記目標位置作成周期の積算値と前記アクチュエータの目標位置の増分値の積算値をもとに前記アクチュエータへの指令目標位置を求めることを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、目標位置作成周期とアクチュエータへの指令周期が異なる数値制御装置において、前記目標位置作成周期の積算値と前記アクチュエータの目標位置の増分値の積算値をもとに前記アクチュエータへの指令目標位置を求める手段を備えたことを特徴とするものである。
本発明は、アクチュエータへの指令周期において、目標位置作成周期の積算値をたまり時間、目標位置の増分値の積算値をたまり移動量として管理し、このたまり時間とたまり移動量からアクチュエータへの指令目標位置を求める。
以下に、アクチュエータへの指令目標位置をもとめる原理を説明する。たまり時間とたまり移動量を管理するための状態として、出力待ち状態と出力状態があり、図２は、たまり時間とたまり移動量を管理するための状態遷移図である。ここで、出力状態とは、アクチュエータへの指令位置を更新する状態のことをいい、出力待ち状態から出力状態に状態遷移する条件としては、たまり時間≧Ｔq ×２が条件であり、逆に出力状態から出力待ち状態に状態遷移する条件は、たまり時間＜Ｔq である。出力待ち状態でＰn ≠Ｐn-1 の場合、次のようにたまり時間とたまり移動量およびアクチュエータへの指令目標位置を求める。
Ｑn ＝Ｑn-1 ・・・（２）
たまり時間＝たまり時間＋（Ｔn −Ｔn-1 ） ・・・（３）
たまり移動量＝たまり移動量＋（Ｐn −Ｐn-1 ） ・・・（４）
ここで、
Ｑn ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔnにおける、アクチュエータへの指令目標位置
Ｑn-1 ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔn-1 における、アクチュエータへの指令目標位置
Ｐn ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔnにおいて参照できる、目標位置作成周期で作成された目標位置
Ｐn-1 ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔn-1 において参照できる、目標位置作成周期で作成された目標位置
Ｔn ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔnにおいて参照できる、目標位置作成周期での時刻
Ｔn-1 ：アクチュエータへの指令周期の時刻ｔn-1 において参照できる、目標位置作成周期での時刻である。
同様に、出力待ち状態でＰn ＝Ｐn-1 の場合は、次のように求める。
Ｑn ＝Ｑn-1 ＋たまり移動量 ・・・（５）
たまり時間＝０ ・・・（６）
たまり移動量＝０ ・・・（７）
同様に、出力状態でＰn ≠Ｐn-1 の場合、次のように求める。
たまり時間＝たまり時間＋（Ｔn −Ｔn-1 ） ・・・（８）
たまり移動量＝たまり移動量＋（Ｐn −Ｐn-1 ） ・・・（９）
Ｑn ＝Ｑn-1 ＋たまり移動量×Ｔq／たまり時間 ・・・（１０）
たまり時間＝たまり時間−Ｔq ・・・（１１）
たまり移動量＝たまり移動量−（Ｑn −Ｑn-1 ） ・・・（１２）
ここで、
Ｔq ：アクチュエータへの指令周期である。同様に、出力状態でＰn ＝Ｐn-1 の場合は、次のように求める。
Ｑn ＝Ｑn-1 ＋たまり移動量×Ｔq／たまり時間 ・・・（１３）
たまり時間＝たまり時間−Ｔq ・・・（１４）
たまり移動量＝たまり移動量−（Ｑn −Ｑn-1 ） ・・・（１５）
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は、本発明のアクチュエータへの指令目標位置を求めるためのブロック図である。図中１は目標位置作成周期で実行される目標位置作成処理部、２は目標位置作成処理部により作成された目標位置を格納するメモリ、３はアクチュエータへの指令周期で実行されるアクチュエータへの指令目標位置作成処理部、４はアクチュエータへの指令目標位置作成処理部のワークメモリ、５はアクチュエータへの指令目標位置作成処理部により作成されたアクチュエータへの指令目標位置を格納するメモリ、６はアクチュエータインターフェースである。
図３は、本発明の実施例における目標位置作成周期とアクチュエータへの指令周期の関係を示すタイミングチャートである。
図４は、目標位置作成周期＝３ｍｓ、アクチュエータへの指令周期＝２ｍｓとし、目標位置作成周期における目標位置の増分値＝１００とした場合の、たまり時間とたまり移動量およびアクチュエータへの指令目標位置の変化を示す表である。
目標位置作成処理部１が目標位置の作成を開始しても（時刻Ｔ0 ）、初期状態は、図２における出力待ち状態であり、アクチュエータへの指令目標位置を更新しない状態である。
その後、たまり時間≧４ｍｓとなった時点（時刻ｔ2 ）で出力状態に状態遷移し、アクチュエータへの指令目標位置の更新を開始する。
時刻ｔ2 およびｔ3 における指令位置の計算内容を図３、４を参照しながら以下に説明する。
（１）時刻ｔ2 のとき
まず、時刻ｔ2 において参照できる時刻と目標位置Ｐからたまり時間とたまり移動量を更新する。
ここで、たまり時間（＝６）≧Ｔq ×２（＝４）なので、出力状態となり、時間Ｔq 分の出力（指令位置の増分値）を求める。
たまり時間＝６−Ｔq ＝６−２＝４
たまり移動量＝２００−６６＝１３４
（３）時刻ｔ3 のとき
まず、時刻ｔ3 において参照できる時刻と目標位置Ｐからたまり時間とたまり移動量を更新する。
たまり時間＝時刻ｔ2 でのたまり時間＋（時刻Ｔ2 −時刻Ｔ1 ）
＝４＋（６−３）＝７
たまり移動量＝時刻ｔ2 でのたまり移動量＋（時刻Ｔ2 での目標位置−時刻Ｔ1 での目標位置）＝１３４＋（３００−２００）＝２３４
ここで、たまり時間（＝７）≧Ｔq ×２（＝４）なので、出力状態となり、時間Ｔq 分の出力（指令位置の増分値）を求める。
ここで出力を行なったので、その分たまり時間とたまり移動量を更新する。
たまり時間＝７−Ｔq ＝７−２＝５
たまり移動量＝２３４−６６＝１６８
以下同様に、指令位置Ｑが求められる。
目標位置作成処理部１が目標位置の作成を終了すると（時刻Ｔ6 ）、Ｐn ＝Ｐn-1 となるため、たまり移動量は減る一方となり、その後、たまり時間＜２ｍｓとなった時点で図２における出力待ち状態に状態遷移する。
本実施例は目標位置作成周期＞アクチュエータへの指令周期の場合について説明したが、目標位置作成周期＜アクチュエータへの指令周期の場合についても同様である。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、目標位置作成周期がアクチュエータへの指令周期の整数倍でない場合でも、目標位置作成周期で作成された目標位置をアクチュエータへの指令周期におけるアクチュエータへの指令目標位置に変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のアクチュエータへの指令目標位置を求めるためのブロック図である。
【図２】 たまり時間とたまり移動量を管理するための状態遷移図である。
【図３】 本発明の実施例における目標位置作成周期とアクチュエータへの指令周期の関係を示すタイミングチャートである。
【図４】 本発明の実施例におけるたまり時間とたまり移動量およびアクチュエータへの指令目標位置の変化を示す図である。
【図５】 本発明の実施例における目標位置周期での目標位置の変化を示すグラフである。
【図６】 本発明の実施例におけるアクチュエータへの指令周期での指令目標位置の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・・目標位置作成処理部
２・・・目標位置格納メモリ
３・・・アクチュエータへの指令目標位置作成処理部
４・・・ワークメモリ
５・・・指令目標位置格納メモリ
６・・・アクチュエータインターフェース。
Claims (2)
- 目標位置作成周期とアクチュエータへの指令周期が異なる数値制御装置において、
前記目標位置作成周期の積算値と前記アクチュエータの目標位置の増分値の積算値をもとに前記アクチュエータへの指令目標位置を求めることを特徴とする数値制御装置における位置指令方法。 - 目標位置作成周期とアクチュエータへの指令周期が異なる数値制御装置において、
前記目標位置作成周期の積算値と前記アクチュエータの目標位置の増分値の積算値をもとに前記アクチュエータへの指令目標位置を求める手段を備えたことを特徴とする数値制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15663398A JP3988255B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 数値制御装置における位置指令方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15663398A JP3988255B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 数値制御装置における位置指令方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11327620A JPH11327620A (ja) | 1999-11-26 |
| JP3988255B2 true JP3988255B2 (ja) | 2007-10-10 |
Family
ID=15631949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15663398A Expired - Fee Related JP3988255B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 数値制御装置における位置指令方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3988255B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6851620B2 (en) * | 2003-04-30 | 2005-02-08 | Invensys Building Systems, Inc. | Floating actuator control system and method |
| JP5202271B2 (ja) * | 2008-12-15 | 2013-06-05 | 三菱電機株式会社 | スレーブ装置及びプログラム |
| JP5733518B2 (ja) * | 2011-05-25 | 2015-06-10 | 株式会社Ihi | 運動予測制御装置と方法 |
| JP5679121B2 (ja) * | 2011-05-25 | 2015-03-04 | 株式会社Ihi | ロボットの運動予測制御方法と装置 |
| CN103517789B (zh) | 2011-05-12 | 2015-11-25 | 株式会社Ihi | 运动预测控制装置和方法 |
| JP5733516B2 (ja) * | 2011-05-12 | 2015-06-10 | 株式会社Ihi | 移動体把持装置と方法 |
| JP5939505B2 (ja) * | 2012-05-18 | 2016-06-22 | 株式会社Ihi | ロボットハンド装置と制御方法 |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP15663398A patent/JP3988255B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11327620A (ja) | 1999-11-26 |
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