TW201728518A - 控制器及搬送系統 - Google Patents

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Abstract

拘束條件設定資訊係為了變更在工件和作動器(610)之間假定的拘束條件而於控制程式賦予關聯性。工件模擬部(550)係依據至少1台作動器(610)中和假設會在拘束條件上受工件拘束者有關的驅動資訊來推算工件移動量，並透過將移動量加算在工件的前次位置來推算工件的現在位置。感測器模擬部(561)係透過使用工件的現在位置來產生感測器模擬資訊。輸入輸出切換部(570)係將驅動資訊向工件模擬部(550)傳送，且將感測器模擬資訊向控制程式執行部(530)傳送作為感測器資訊的代替資訊。

Description

控制器及搬送系統
本發明係關於控制器及搬送系統，特別是關於用在一邊參佐來自感測器的感測訊號一邊向作動器輸出驅動訊號的控制器、及使用該控制器的搬送系統。
搬送系統，亦即，用以搬送物件的系統係使用於例如工廠中的生產裝置等各式各樣的用途。下文中，將搬送系統中被搬送的物件稱為「工件」(work)。搬送系統通常具有：用以使工件移動的作動器(actuator)；用以檢測工件的感測器；及用以控制該等的控制器。就控制器的動作試驗而言，至今為止是利用模擬技術。
若依據日本特開2014-148389號公報(專利文獻1)，其中已揭示了執行搬送機移送被搬送物之模擬運算的資訊處理裝置。在3維模擬空間上，配置有工件、升降機、及物件台。資訊處理裝置則執行升降機搬運物件台上之工件的模擬運算。此處，升降機要使配置於物件台的工件向上方移動時，資訊處理裝置會將表示升降機之與工件形成一體程度的優先順位設定為高於表示物件台之與工件形成一體程度的優先順位。再者，要使搬送工件中的升 降機比物件台更向下方移動時，資訊處理裝置會將升降機之優先順位設定為低於物件台之優先順位。
若依據日本特開2014-063327號公報(專利文獻2)，則已揭示有模擬裝置。其中，模擬裝置包括處理器，藉以執行在控制處理對象物之機械的動作的控制器上執行的控制程式的模擬。處理器包含：動作控制手段，依控制程式，根據要使對應於機械的虛擬機械在虛擬空間中動作的動作指令來控制虛擬機械的動作；判斷手段，根據和以虛擬機械處理的對象物對應的虛擬對象物的模型資料、及虛擬機械的模型資料，來判斷虛擬機械可作用的作用空間與虛擬對象物重疊的區域的體積是否在預定的基準值以上；以及追隨手段，當體積在基準值以上時，使虛擬對象物追隨根據動作指令之虛擬機械的動作。
若依據日本特開2002-358114號公報(專利文獻3)，則已揭示了執行依據定序器(sequencer)的程式之設備動作之模擬的模擬裝置。模擬裝置具有：狀態計算手段，根據來自上述定序器的輸出，模擬上述設備狀態的變化，且毎隔預定時間計算該設備的變化狀態；及擬似訊號產生手段，按照上述狀態計算手段所計算的上述設備變化狀態而產生和應輸出到上述定序器的該狀態相關的擬似訊號。亦即，該模擬裝置係2階段地進行模擬。首先，模擬裝置係依據來自定序器的輸出亦即動作指令，模擬設備的狀態如何變化。接著，模擬裝置會模擬該設備是否成為應產生擬似訊號的狀態，亦即，模擬檢測該設備之狀態變化 的檢測器有無輸出變化之設備動作的結果。所謂設備的狀態，係指例如作動器及工件的狀態。檢測器係例如檢測工件是否存在於預定位置者。
若依據日本特開2002-351511號公報(專利文獻4)，則已揭示有控制器中的輸入產生裝置。控制器具有：PLC手段，定義有軟體功能，並執行控制應用(application)；輸入介面手段，將來自實際程序的訊號連接到PLC手段；及輸出介面手段，連接自PLC手段對實際程序的訊號。應用於控制器的輸入產生裝置具有：擬似輸入產生手段，定義有軟體功能；及實際輸入/擬似輸入切換手段。擬似輸入產生手段係根據來自輸出介面手段的訊號產生仿擬性輸入訊號。在擬似輸入訊號使用時，實際輸入/擬似輸入切換手段會將來自輸出介面手段的訊號供給到擬似輸入產生手段，並且將擬似輸入產生手段的輸出訊號供給到上述輸入介面手段。
先前技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本特開2014-148389號公報
[專利文獻2]日本特開2014-063327號公報
[專利文獻3]日本特開2002-358114號公報
[專利文獻4]日本特開2002-351511號公報
上述專利文獻1所載的技術只能應用在升降機搬送物件台上工件的特定構成中。亦即，該技術缺乏泛用性。而且，需要對作用在工件的所有因素設定優先順位，其設定必須依存於模擬對象而個別設計。這種設計作業並不容易。
和上述專利文獻1的技術相比，上述專利文獻2的技術係屬於較具泛用性的技術，故認為能應用在更多樣態的搬送系統。然而，該方法需要將作用空間或虛擬對象物分割成複數個單位區域的計算處理，計算負荷甚大。還有，該等專利文獻1及2的技術屬於純粹的模擬技術，並非假定利用在實際搬送系統的試驗。
不同於上述專利文獻1及2的技術，上述專利文獻3所載的技術可根據來自實際搬送系統所用的定序器(控制器)的輸出，以進行定序器程式的查驗。然而，該方法中，係藉由連接於搬送系統之控制器的模擬裝置進行模擬。因此，除了控制器之外，還需要模擬裝置。而且，也必須在兩者間進行通訊，而控制器和電腦間的通訊會產生通訊遲滯時間，因此，實際系統的運轉狀態與其模擬狀態之間，事象的發生時機不同。搬送系統的程式中，為了提升其性能，常有敘述依存於通訊及計算處理之即時性的控制之情形，若因通訊遲滯而使時機錯開，就難以實施正確的試驗。
不同於上述專利文獻1至3的技術，上述專利文獻4的技術係在實際系統的控制器內進行模擬。然 而，該專利文獻4中說明的具體性應用例只是工廠(plant)訓練系統，對於應用在搬送系統的具體方法並未揭示。假使要將像上述專利文獻2的技術那樣以搬送系統為對象的高度泛用性的模擬技術組合於該技術，則為了要處理該模擬，系統的控制器需要龐大的計算資源。然而，使用於搬送系統的控制器典型上即不同於用在模擬用途的電腦，並不具有龐大的計算資源。因而，縱使上述的組合有其可能，搬送系統的正確試驗也難以實施。
本發明係為了解決如上述的課題而研發者，其目的係提供一種不用大幅依存於搬送系統的種類即可容易而且利用搬送系統之控制器來執行感測器資訊之模擬的控制器及搬送系統。
本發明的控制器係用於一邊參佐來自檢測工件的至少1個感測器的感測訊號，一邊將驅動訊號向搬送工件的至少1台作動器輸出的搬送系統。控制器具有：外部介面、設定輸入部、控制程式執行部、拘束條件變更部、工件模擬部、感測器模擬部、及輸入輸出切換部。外部介面具有：作動器輸出部、及感測器輸入部。作動器輸出部係受理用以控制作動器的驅動資訊，並根據驅動資訊向作動器傳送驅動訊號。感測器輸入部係從感測器受理感測訊號，並根據感測訊號產生感測器資訊。設定輸入部係從使用者受理控制程式及拘束條件設定資訊。控制程式係用以一面參佐感測器資訊，一面產生驅動資訊者。拘束條件設 定資訊係為了變更在工件和作動器之間假定的拘束條件而於控制程式賦予關聯性的命令資訊。控制程式執行部係處理控制程式且具有拘束條件變更命令處理部。拘束條件變更命令處理部係根據拘束條件設定資訊而發出拘束條件變更命令。拘束條件變更部係根據藉由拘束條件變更命令處理部所發出的拘束條件變更命令來管理拘束條件。工件模擬部係就至少1台作動器中，針對藉由拘束條件變更部管理的拘束條件上假設會受工件拘束者，藉由控制程式執行部所產生的驅動資訊來推算工件的移動量，並透過將移動量加算到工件的前次位置而推算工件的現在位置。感測器模擬部係透過使用藉由工件模擬部所推算的工件現在位置資訊，而產生模擬感測器資訊的感測器模擬資訊。輸入輸出切換部至少具有感測器模擬模式作為動作模式。輸入輸出切換部係在感測器模擬模式中，將藉由控制程式執行部產生的驅動資訊，至少向工件模擬部送，且將藉由感測器模擬部產生的感測器模擬資訊，向控制程式執行部傳送以作為感測器資訊的代替資訊。
本發明的搬送系統具有：作動器、感測器、及控制器。作動器係搬送工件。感測器係檢測工件。控制器係一邊參佐來自感測器的感測訊號，一邊將驅動訊號向作動器輸出者。控制器具有：外部介面、設定輸入部、控制程式執行部、拘束條件變更部、工件模擬部、感測器模擬部、及輸入輸出切換部。外部介面具有：作動器輸出部、及感測器輸入部。作動器輸出部受理作動器控制用驅動資 訊，並根據驅動資訊將驅動訊號向作動器傳送。感測器輸入部係從感測器受理感測訊號，並根據感測訊號產生感測器資訊。設定輸入部係從使用者受理控制程式及拘束條件設定資訊。控制程式係用以一面參佐感測器資訊，一面產生驅動資訊者。拘束條件設定資訊係為了變更在工件和作動器之間假定的拘束條件而於控制程式賦予關聯性的命令資訊。控制程式執行部係處理控制程式且具有拘束條件變更命令處理部者。拘束條件變更命令處理部係根據拘束條件設定資訊而發出拘束條件變更命令。拘束條件變更部係根據藉由拘束條件變更命令處理部所發出的拘束條件變更命令而管理拘束條件。工件模擬部係就至少1台作動器中針對在藉由拘束條件變更部管理的拘束條件上假設為會被工件拘束者，藉由控制程式執行部所產生的驅動資訊來推算工件的移動量，並透過將移動量加算到工件的前次位置而推算工件的現在位置。感測器模擬部係透過使用藉由工件模擬部所推算的工件現在位置資訊而產生模擬感測器資訊的感測器模擬資訊。輸入輸出切換部至少具有感測器模擬模式作為動作模式。輸入輸出切換部係在感測器模擬模式中，將藉由控制程式執行部所產生的驅動資訊，至少向工件模擬部傳送，且將藉由感測器模擬部所產生的感測器模擬資訊，向控制程式執行部傳送而作為感測器資訊的代替資訊。
若依本發明，模擬感測器資訊的感測器模擬 資訊可用所推算的工件現在位置資訊來產生。工件的現在位置可透過將工件的推算移動量加算到工件的前次位置來推算。工件的移動量可就至少1台作動器中針對在拘束條件上假設會受工件拘束者，依據藉由控制程式執行部所產生的前述驅動資訊來推測。拘束條件係根據拘束條件設定資訊來管理。拘束條件設定資訊可透過參佐搬送系統的控制程式讓使用者容易製作，而不用大幅依存於搬送系統的種類。藉此，可容易進行感測器資訊的模擬而不用大幅依存於搬送系統的種類。所獲得的感測器模擬資訊可利用作為感測器資訊闕如狀態下的搬送系統試驗的代替資訊，或者搬送系統實際運轉時的參考資訊。
而且，工件的推算移動量係就至少1台作動器中針對在藉由拘束條件變更部管理的拘束條件上假設會受工件拘束者，容易根據控制程式執行部所產生的驅動資訊獲得。透過將該推算移動量加算到工件的前次位置即可推測工件的現在位置。如以上方式，工件的推算移動量可容易從驅動資訊獲得，且可藉由使用該推算移動量的單純運算而推測工件的現在位置。藉此，能夠以小幅的計算量來推測工件的現在位置。因而，相較於應用在模擬用途的電腦，縱使是一般計算資源甚少的搬送系統的控制器，也可進行即時的模擬。
如以上所述，若依本發明，不用大幅依存於搬送系統的種類即可容易且利用搬送系統控制器進行感測器資訊的模擬。
依據下文的詳細說明及附圖，本發明之目的、特徵、面向、及優點將可更為明瞭。
100‧‧‧工件
100A‧‧‧內含工件的最小立方體
500A至500G、800‧‧‧控制器
510‧‧‧外部介面
511‧‧‧作動器輸出部
512‧‧‧感測器輸入部
513‧‧‧其他裝置輸入輸出部
520‧‧‧設定輸入部
530‧‧‧控制程式執行部
531‧‧‧拘束條件變更命令處理部
540‧‧‧拘束條件變更部
550、550B、550C‧‧‧工件模擬部
551‧‧‧作動器軌跡產生部
552‧‧‧作用無效區間判定部
560、560D‧‧‧外部輸入模擬部
561‧‧‧感測器模擬部
562‧‧‧其他裝置模擬部
570、570E‧‧‧輸入輸出切換部
571‧‧‧輸出抑制部
580‧‧‧外部方案執行部
590‧‧‧訊號比較部
600‧‧‧外部裝置
610至612‧‧‧作動器
611b‧‧‧固定部
611r‧‧‧動作桿部
612d‧‧‧驅動部
612h‧‧‧握持部
620‧‧‧感測器
621、622‧‧‧荷載感測器
630‧‧‧其他裝置
700A至700G‧‧‧搬送系統
800‧‧‧控制器
801‧‧‧處理器
802‧‧‧記憶體
803‧‧‧輔助記憶體
804‧‧‧輸入輸出裝置
805‧‧‧可移式記憶媒體驅動裝置
806‧‧‧通訊介面
807‧‧‧內部匯流排
900‧‧‧可移式記憶媒體
第1圖為概略顯示本發明實施形態1的搬送系統的構成的方塊圖。
第2圖為第1圖的設定輸入部受理的工件設定資訊例的說明圖。
第3圖為第1圖的設定輸入部受理的作動器的設定資訊例的說明圖。
第4圖為第1圖的作動器及感測器例的立體圖。
第5圖為概略顯示第1圖的工件模擬部的動作的流程圖。
第6圖為第1圖的感測器的設定資訊例的說明圖。
第7圖為概略顯示第1圖的感測器模擬部的動作的流程圖。
第8圖為實施形態1的變形例中設定輸入部受理的作為作動器之輸送機的設定資訊例的說明圖。
第9圖為實施形態1的變形例中設定輸入部受理的作為作動器之擋止器的設定資訊例的說明圖。
第10圖為實施形態1之變形例中姿勢變更後之工件的尺寸計算方法的說明圖。
第11圖為具有本發明實施形態2的搬送系統的作動器例的立體圖。
第12圖為概略顯示本發明實施形態2的搬送系統的構成的方塊圖。
第13圖為本發明實施形態3的搬送系統具有的作動器及其所作用的工件的配置例的立體圖。
第14圖為概略顯示本發明實施形態3的搬送系統的構成的方塊圖。
第15圖為概略顯示本發明實施形態4的搬送系統的構成的方塊圖。
第16圖為第15圖的設定輸入部受理的其他裝置的設定資訊例的說明圖。
第17圖為概略顯示本發明實施形態5的搬送系統的構成的方塊圖。
第18圖為概略顯示本發明實施形態6的搬送系統的構成的方塊圖。
第19圖為概略顯示本發明實施形態7的搬送系統的構成的方塊圖。
第20圖為控制器的硬體構成例的方塊圖。
[發明的實施形態]
以下，根據圖式就本發明的實施形態加以說明。另外，以下的圖中，相同或相當的部分係附註相同的符號，且不重覆說明。
<預備性說明>
後述實施形態1至7的控制器，係使用在例如工廠生產裝置控制的FA(工廠自動化，Factory Automation)用途的設施。在該用途的情況中，控制器會模擬流通在生產裝置間的工件的動作。並且，控制器會根據所模擬的工件的動作，模擬自工件位置檢測用感測器傳來的輸入訊號。生產裝置的作業者(使用者)能夠容易進行用於執行這種動作的設定。具體而言，配合生產裝置構成的工件動作的模擬方法，不是由作業者以摸索方式設計，而可藉由依循一定程序的泛用方法加以設定。
在針對本實施形態進行具體說明之前，就其相關內容，先說明有關FA用途的控制器及使用該控制器的生產裝置的啟動、調整作業如下。
主要利用在工廠生產裝置之FA用途的控制器係控制與其連接的複數台外部裝置。這些外部裝置中，以電線和控制器連接且以ON/OFF的數位訊號和控制器進行通訊的裝置統稱為I/O(Input/Output)。I/O係例如感測器或開關等的對於控制器輸入裝置、或者顯示燈或馬達等依據自控制器輸出的訊號進行某種動作的輸出裝置。外部裝置中也包含控制伺服馬達的伺服放大器、或其他控制器。和這些外部裝置進行的通訊，因為也要處理ON/OFF之外的資訊，所以大多通過通訊專用纜線及專用電路進行，也常有和狹義的I/O有所區別的情況。和外部裝置連接的態樣有以具典型的硬體構成的控制器單體來實現者、以透過專用裝置連接於控制器來實現者等。下文的說明中，將這 些樣態統稱為控制器。
工廠的生產裝置多以所謂荷載感測器的感測器來檢測工件位置，並以來自該感測器的輸入訊號觸發裝置動作。此外，來自荷載感測器的輸入訊號，除了作為觸發訊號之外，在動作執行前使用作為確認訊號藉以再確認作為零件之工件的有無的情況也很多。荷載感測器係例如由投光器與受光器一體化所成的反射型光學式感測器。若依該感測器，工件移動到感測器前面時，來自投光器的光線會因工件反射而入射到受光器。藉此，即可檢測工件的存在。生產裝置和人類不同，由於通常無法目視確認，故大多採取使工件移動時以荷載感測器檢測工件的構成。
生產裝置在啟動、調整作業時，在多數情況下，會實施所謂的空轉。所謂空轉係指不流通(不置入)工件的運轉。有流通工件的運轉中，因生產裝置的機械會和工件發生接觸，在搬送系統的運轉程式等有不完備的情況下，會發生機械或工件的破損。因而，通常係以空轉確認動作正常後，再流通(置入)工件進行正式的試驗。工件價格高昂時或調整用工件的準備數量較少時，也有需要進行空轉的情形。
由於空轉和流通工件的正式運轉並不相同，其實施常需要考量某些的地方。如上所述，生產裝置常利用荷載感測器作為觸發訊號或確認訊號。在此情況下，若不作某些改變就進行空轉，由於缺乏工件，這些訊號會表示為異常值，使試驗性空轉難以進行。因此，以空轉為目 的的程式有時需要加以變更。具體而言，對藉由荷載感測器確認的部位加入註釋(comment out)、或將處理來自荷載感測器的輸入訊號的內容改寫成處理其他訊號的內容等。在作這種程式的變更時，必須避免因不注意而導致的失誤，以及非本意的邏輯變更。因此，必須在充分理解搬送系統的機械動作及控制程式內容後，就毎台裝置或想確認的毎個作業進行程式的修正、製作的作業。習知技術在這種作業上需要耗費許多時間。
而且，不只是常態性運轉中的動作，因輸送機上或零件供給部上的工件積滯之類的錯誤、或者感測器檢測不穩定的錯誤等非屬程式因素而是物理性因素所致的各種錯誤發生時的動作，若能在實際運轉之前先予簡單確認就非常有益。理由在於：在實際運轉中，若發生這些錯誤而必須以修正控制程式作為處置對策時，因勢必要使生產裝置暫停，結果，就會發生巨大的損害。然而，這些物理性錯誤的查驗，在許多情況中，因係在生產裝置運轉時偶發性發生者，若要在啟動、調整時進行全面確認，在現況下有其困難。
因此，本發明人乃以可進行空轉的實施及各種錯誤的查驗為主要考量，就工件移動及隨工件移動而產生的荷載感測器的感測訊號變化等的模擬方法加以探討。若能模擬荷載感測器的感測訊號，透過使用該模擬訊號，就能夠以接近實際運轉的狀態實施空轉。再者，因所要查驗的錯誤係由於物理因素所致，所以即使其發生屬於偶發 性，只要是在模擬中，不用等待錯誤的偶發性發生，就可立刻加以確認。
為了以接近實際運轉的狀態進行模擬，模擬不能藉由附加連接於搬送系統的電腦執行，而必須在搬送系統本身的控制器上進行。理由在於，前者的情況中，由於控制器和電腦的連繫通訊所需時間會產生遲滯情形，而導致發生感測訊號等的時機與實際運轉情況有差異。特別是生產裝置中，為了提升搬送系統的性能，多在程式中敘述有依存於通訊及計算處理之即時性的控制，若因通訊遲滯而致訊號時機偏離，則在確認作業的正確實施上會有困難。
以下所述的各實施形態係鑑於上述的問題或要求而進行探討者。
<實施形態1>
(構成)
第1圖為概略顯示本實施形態的搬送系統的構成的方塊圖。本實施形態的搬送系統700A具有：作動器610、感測器620、及控制器500A。作動器610係用以搬送工件。感測器620係包含檢測工件的部分。控制器500A係用以一邊參佐來自感測器620的感測訊號，一邊將驅動訊號向作動器610輸出的裝置。驅動訊號係依照控制器500A內所產生的驅動資訊而自控制器500A輸出。本實施形態中，為了使說明簡單化，主要就該驅動資訊為表示作動器的伺服 馬達的絕對位置的指令訊號者的情況加以說明。依照驅動資訊而從控制器500A輸出的驅動訊號也可為表示作動器的伺服馬達的絕對位置的指令訊號。驅動訊號也可為表示被輸入到對作動器的伺服馬達供給電力的伺服放大器的動作指定值的指令訊號。
控制器500A具有：外部介面510、設定輸入部520、控制程式執行部530、拘束條件變更部540、工件模擬部550、感測器模擬部561、及輸入輸出切換部570。以下就上述各構成詳加說明。
外部介面510係和外部裝置600進行通訊者。外部介面510具有作動器輸出部511、及感測器輸入部512。作動器輸出部511係受理作為用以控制作動器610之動作指令值的驅動資訊，並根據驅動資訊向作動器610傳送驅動訊號。感測器輸入部512係從感測器620受理感測訊號，並根據感測訊號產生感測器資訊。外部介面510也可更具有連接其他裝置630的其他裝置輸入輸出部513，而該其他裝置630係屬於作動器610及感測器620之外的外部裝置。藉此，除了感測器620及作動器610之外，外部介面510還可連接於其他裝置630。外部介面510的各輸入輸出部的具體構成係依存於與其連接的外部裝置600的種類。例如，依據外部裝置600為I/O裝置、或為伺服放大器、或為其他控制器，輸入輸出部的具體構成就不相同。使用伺服放大器時，其功能也可包含在作動器610中。或者，伺服放大器的功能也可包含在外部介面510。在此 情況中，係藉由驅動訊號執行對伺服馬達的電力供給。
設定輸入部520係和通常的控制器中的情況同樣從使用者受理控制程式。控制程式係用於一面參佐感測器資訊一面產生驅動資訊者。作動器610係依據該驅動資訊而受到驅動。本實施形態的特徵點在於設定輸入部520係從使用者受理拘束條件設定資訊。拘束條件設定資訊係為了變更在工件和作動器610之間假定的拘束條件而於控制程式賦予關聯性的命令資訊。
控制程式執行部530係處理控制程式。控制程式執行部530具有拘束條件變更命令處理部531。拘束條件變更命令處理部531係根據拘束條件設定資訊而向拘束條件變更部540發出拘束條件變更命令。換言之，拘束條件變更命令處理部531係藉由處理為了變更拘束條件而於控制程式賦予關聯性的命令資訊，而向拘束條件變更部540發行指令。
拘束條件變更部540係根據藉由拘束條件變更命令處理部531所發出的拘束條件變更命令來管理拘束條件。為達此目的，拘束條件變更部540係具有用以保持目前的拘束條件資訊的拘束條件保持部(未圖示)。
工件模擬部550係進行有關工件移動的模擬者。具體而言，工件模擬部550係就至少1台作動器610中，針對在藉由拘束條件變更部540管理的拘束條件上假設會受工件拘束者，依據藉由控制程式執行部530所產生的驅動資訊推算工件的移動量，並透過將該移動量加算到 工件的前次位置而推算工件的現在位置。
感測器模擬部561係就感測器620的動作進行模擬。具體而言，感測器模擬部561係透過使用藉由工件模擬部550所推算的工件現在位置資訊而產生模擬感測器資訊的感測器模擬資訊。
輸入輸出切換部570係為了選擇控制器500A的動作模式而切換訊號流者。輸入輸出切換部570至少具有感測器模擬模式之動作模式。再者，本實施形態中，輸入輸出切換部570具有感測器運轉模式之動作模式。
第1，說明有關感測器模擬模式。本模式中，輸入輸出切換部570係將藉由控制程式執行部530所產生的驅動資訊至少向工件模擬部550傳送。而且，輸入輸出切換部570會將藉由感測器模擬部561所產生的感測器模擬資訊向控制程式執行部530傳送而當作感測器資訊的代替資訊。藉此，控制程式執行部530不是利用實際的感測器資訊而是利用模擬其的資訊來動作。較佳為，輸入輸出切換部570不僅將藉由控制程式執行部530所產生的驅動資訊向工件模擬部550傳送，也向作動器輸出部511傳送。更佳為，輸入輸出切換部570在本模式中係構成為可選擇是否將驅動資訊向作動器輸出部511傳送。
第2，說明有關感測器運轉模式。在本模式中，輸入輸出切換部570係將藉由感測器輸入部512產生的感測器資訊向控制程式執行部530傳送。藉此，控制程式執行部530不是利用模擬所得的資訊而是利用藉由感測 器620所得的感測器資訊進行動作。因而，搬送系統700A會實際運轉。
(動作)
首先，就藉由工件模擬部550進行的模擬動作加以說明。首先，使用者係經由設定輸入部520輸入控制程式、有關於工件、作動器610及感測器620的各種設定資訊、以及外部輸入訊號切換資訊。控制程式係向控制程式執行部530傳送，並保存於該部。工件、作動器610及感測器620的各種設定資訊係向工件模擬部550傳送，並保存於該部。外部輸入訊號切換資訊係向輸入輸出切換部570傳送，並保存於該部。感測器620的設定資訊係向外部輸入模擬部560之感測器模擬部561傳送，並保存於該部。另外，設定作為工件設定資訊的一部分資訊係向拘束條件變更部540傳送，並保存於該部。
控制程式係以上述方式從設定輸入部520傳送到控制程式執行部530，並儲存在控制程式執行部530。控制程式中，除了實際運轉中用以控制外部裝置600的通常控制命令外，也包含可用以執行模擬的專用命令。專用命令有下述的2種。第1種命令為假定所指定的工件和所指定的作動器610會互相拘束的拘束命令。第2種命令係假定所指定的工件和所指定的作動器610的相互拘束已解除的拘束解除命令。
專用命令係為了變更在工件和作動器610之 間假定的拘束條件而於控制程式賦予關聯性的命令資訊。拘束命令係追加在特定作動器動作會成為對工件發生作用之狀況的控制順序部位中。這些部位係指例如機器人握持工件的部位、工件置於輸送機上的部位、推動工件的作動器開始推動動作的部位等。這些部位係在程式中敘述有作動器動作命令的部位。因此，使用者就很容易辨別應追加拘束命令的部位。拘束解除命令係和拘束命令相反，追加在特定的作動器動作而對工件發生作用的狀況解除的控制順序部位中。這些部位係指例如機器人設置工件的部位、從輸送機上卸除工件的部位、推動工件的作動器的推動動作結束的部位等。這些部位係在程式上通常敘述有作動器動作命令的部位、或敘述有確認作動器動作結束之命令的部位。因此，使用者也很容易辨別應追加拘束解除命令之部位。如以上所述，使用者可以很容易將當作拘束條件設定資訊的專用命令附加在通常的控制程式中。
拘束命令及拘束解除命令可表現1個工件和複數台作動器610之各者的關係。因此，針對1個工件，會有重複發出拘束命令或拘束解除命令的情形。例如，在工件藉輸送機移動後以直接動作作動器從輸送機卸下時，係在工件載置於輸送機的時刻發出拘束命令，而在直接動作作動器開始推動動作的時刻又再發出拘束命令。在直接動作作動器結束推動動作的時刻，則針對輸送機及直接動作作動器雙方發出拘束解除命令。另外，拘束命令也可在判斷直接動作作動器要推動哪一工件的時刻發出，以取代 在直接動作作動器開始推動動作的時刻發出。
藉由控制程式執行部530執行控制程式的情況中，要執行敘述有前述拘束命令或拘束解除命令的部位時，係叫出控制程式執行部530內的拘束條件變更命令處理部531。拘束條件變更命令處理部531係解釋命令內容，並向拘束條件變更部540發出變更工件拘束條件的指令。
設定資訊係依上述方式從設定輸入部520傳送至拘束條件變更部540，且使設定資訊儲存在拘束條件變更部540。該設定資訊中包含有用以決定拘束條件變更部540管理拘束狀態之工件的設定資訊。例如，包含工件名稱等資訊。拘束條件變更部540係依照來自拘束條件變更命令處理部531的指令來管理各工件的拘束條件。換言之，即管理是否假定哪一工件受哪一作動器610拘束。並且，拘束條件變更部540係將各工件的拘束條件輸出到工件模擬部550。
依上述方式，設定資訊係從設定輸入部520傳送至工件模擬部550，且儲存在工件模擬部550。該設定資訊包含有工件、作動器610、及感測器620的設定資訊。此外，依上述方式，各工件的拘束條件係從拘束條件變更部540輸入到工件模擬部550。而且，作動器610的驅動資訊係從輸入輸出切換部570傳送到工件模擬部550。此來自輸入輸出切換部570的資訊訊號也可為輸入輸出切換部570向外部介面510傳送的訊號在輸入輸出切換部570內進行複製者。
第2圖顯示儲存在工件模擬部550的工件設定資訊例。「編號」及「名稱」係用以區別不同工件。「尺寸(X、Y、Z)」係以XYZ正交座標系表示工件之藉由感測器620檢測的部分的尺寸。「初期位置姿勢(X、Y、Z、Rx、Ry、Rz)係表示初期狀態的工件位置及姿勢。X、Y及Z係表示在XYZ正交座標系上的位置。Rx、Ry及Rz係分別以繞X軸、Y軸及Z軸的旋轉角表示姿勢。
第3圖為儲存在工件模擬部550的作動器610之設定資訊例。「編號」及「名稱」係用以區別不同作動器610。「動作方向」係表示作動器之產生位移的方向。「尺寸」係表示作動器610藉感測器620檢測的部分的動作方向上的尺寸。「初期位置」係表示初期狀態下的動作方向上的作動器位置。
第4圖為作動器610及感測器620(第1圖)之一例的作動器611及荷載感測器621、622的立體圖。作動器611具有固定部611b、及動作桿部611r。固定部611b為驅動動作桿部611r的部分。動作桿部611r為直接作用在工件的部分。動作桿部611r伸出時，作動器611可藉反射型光學式荷載感測器621進行檢測，動作桿縮入時則藉反射型光學式荷載感測器622進行檢測。在此構成中，作動器611的尺寸係相當於動作桿部611r中藉由荷載感測器621及622檢測的部分的厚度(圖中的橫向尺寸)。
第5圖為概略顯示工件模擬部550動作的流程圖。以下，參佐第5圖，就藉工件模擬部550進行工件 位置模擬的方法加以說明。
首先，在步驟S101中，模擬處理判斷是否為初次處理的叫出動作。判斷為YES時，處理進到步驟S102。在步驟S102中，針對所有的作動器610，在作動器610前次位置的變數中代入作動器610的現在位置數值。而且，針對所有的工件，在工件前次位置的變數中代入作為工件設定資訊而輸入的工件初期位置。另外，圖中的「」是表示「所有的」的符號，而「Axis_PrePos」、「Axis_CurPos」、「Work_PrePos」、及「Work_IniPos」則分別表示作動器610的前次位置、作動器610的現在位置、工件的前次位置、及工件的初期位置。接著，處理即完畢。
然後，再度叫出模擬處理。此時，就會在步驟S101中作出NO的判斷。藉此，處理就進到步驟S103。在步驟S103中，針對所有的作動器610，在作動器610的位移量變數中代入自作動器610的現在位置減去作動器610的前次位置所得的值。圖中，「Axis_DelPos」係表示作動器610的位移量。然後，在步驟S104中，在計數器變數i中代入「1」值。
在步驟S105中，以下述方式計算編號i的工件的位置。作動器610之中，針對假設在拘束條件上會受編號i工件拘束的所有作動器，計算在步驟S103計算的位移量乘以該作動器動作方向的值。將這些值的合計值加算到工件的前次位置。圖中、「Work_CurPos_i」及 「Work_PrePos_i」分別表示編號i的工件的現在位置及前次位置。再者，「Chain_Cond_i_j」係表示編號i的工件和編號j的作動器之間的拘束條件。此處，拘束條件在有受拘束時取「1」值，未受拘束時取「0」值。此外，「Dir_Axis_j」係表示編號j的作動器610的動作方向，而「AXIS_NUM」則表示作動器610的總數。
在步驟S106中，在計數器變數i中加入1後，判斷所得值是否大於工件的總數。判斷為NO時，處理返回到步驟S105。此外，圖中「++i」係表示在變數i中加入1，而「WORK_NUM」則表示工件的總數。
若步驟S105反覆進行達和工件總數相同的次數，則在步驟S106中會判斷為NO。此時，處理即告完畢。一旦工件模擬部550結束上述說明的處理，計算所得的工件位置資訊就輸出到外部輸入模擬部560。
第6圖係顯示儲存於外部輸入模擬部560之感測器模擬部561的感測器620設定資訊例。其中，「編號」及「名稱」係用以區別不同的感測器620。「通常輸出」係表示未在「檢測位置」檢測出「檢測對象」的狀態的輸出值。
第7圖為概略顯示感測器模擬部561之動作的流程圖。感測器模擬部561中，依上述方式，感測器620的設定資訊係從設定輸入部520輸入，工件的位置資訊則從工件模擬部550輸入。感測器模擬部561係使用該資訊進行感測器620之狀態的模擬。以下，參佐第7圖就該模 擬方法加以說明。
首先，於步驟S201中，在計數器變數i中代入「1」值。於步驟S202中，判斷編號i的感測器620的檢測對象是否為工件。判斷為YES時，處理進到步驟S203。
在步驟S203中，針對X、Y及Z的全部方向，判斷符合檢測對象工件的位置加入工件尺寸一半值的所得值大於編號i的感測器的檢測位置，且檢測對象的工件的位置減去工件尺寸一半值的所得值小於編號i的感測器的檢測位置等條件的工件是否存在。此處，之所以使用工件尺寸的一半值，是因工件位置和工件的中點對應的緣故。圖中，「」為表示「存在」的符號，「∧」則表示條件的邏輯乘法(and)。此外，「Sensor_ChkPos_i」表示編號i的感測器的檢測位置。此外，「Work_CurPos」及「Work_Size」分別表示工件的位置及尺寸。
在步驟S203中判斷為YES時，處理進到步驟S204。在步驟S204中，編號i的感測器的輸出訊號係以將通常輸出反轉者作為感測器模擬資訊。圖中「﹁」為表示邏輯否定(not)的符號。此外，「sig_i」及「sig_nor_i」分別表示針對編號i的感測器作為模擬資訊的輸出及通常輸出。在步驟S203中判斷為NO時，處理進到步驟S205。在步驟S205中，編號i感測器的輸出訊號係以通常輸出作為感測器模擬資訊。不論任何情況，其後的處理均進到步驟S210。
另一方面，在步驟S202中判斷為NO時，處 理進到步驟S206。在步驟S206中，判斷編號i的感測器的檢測對象是否為作動器610。
在步驟S206中判斷為YES時，處理進到步驟S207。在步驟S207中，判斷是否符合在作為檢測對象的編號j的作動器的位置加入作動器尺寸的一半值所得之值大於編號i的感測器620的檢測位置，且從作為檢測對象的編號j的作動器的位置減去作動器尺寸的一半值所得之值小於編號i的感測器620的檢測位置的條件。圖中，「Axis_CurPos_j」及「Axis_Size_j」係分別表示作為檢測對象的編號j的作動器的位置及尺寸。
在步驟S207中判斷為YES時，處理進到步驟S208。在步驟S208中，編號i的感測器的輸出訊號係以將通常輸出反轉者作為感測器模擬資訊。在步驟S207中判斷為NO時，處理進到步驟S209。在步驟S209中，編號i的感測器的輸出訊號係以通常輸出作為感測器模擬資訊。不論任何情況，其後的處理均進到步驟S210。另一方面，在步驟S206中判斷為NO時，處理係進到步驟S210。
在步驟S210中，係在計數器變數i中加入1後，判斷其值是否大於感測器620的總數。圖中，「Sensor_NUM」係表示感測器620的總數。判斷為NO時，處理返回步驟S202。
自步驟S202之後的處理若反覆進行達和感測器總數相同的次數，則在步驟S210會判斷為YES。此時，處理即結束。上述說明的處理一旦結束，感測器模擬部561 就會將表示藉由上述處理計算所得的感測器輸出訊號的資訊，亦即，模擬感測器資訊的感測器模擬資訊，輸出到輸入輸出切換部570。
輸入輸出切換部570係按照依設定輸入部520輸入的外部輸入訊號切換資訊的動作模式而進行資訊訊號的授受。動作模式為模擬模式時，輸入輸出切換部570係以上述的感測器模擬資訊來代替自外部介面510之感測器輸入部512輸入的感測器資訊，並將該資訊向控制程式執行部530輸出。動作模式為感測器運轉模式時，輸入輸出切換部570則將感測器資訊向控制程式執行部530輸出，而不進行上述的代替。
另外，外部輸入訊號切換資訊也可就感測器620的全部，統括指定為模擬模式或感測器運轉模式。或者，外部輸入訊號切換資訊也可就感測器620的各者，個別指定模擬模式或感測器運轉模式。個別指定也可為例如藉由對設定輸入部520的一覧表進行輸入。
(功效)
若依本實施形態，模擬感測器資訊的感測器模擬資訊可用工件的推算出的現在位置的資訊來產生。工件的現在位置可藉由工件的推算出的移動量加算到工件的前次位置來推算。工件的移動量係在至少1台作動器610中針對在拘束條件上假設會受工件拘束者，藉由控制程式執行部530所產生的驅動資訊來推測。拘束條件係根據拘束條件 設定資訊來管理。使用者透過參佐搬送系統的控制程式即可容易製得拘束條件設定資訊，而不用大幅依存於搬送系統的種類。藉此，可容易執行感測器資訊的模擬，而不大幅依存於搬送系統的種類。所獲得的感測器模擬資訊可利用作為感測器資訊闕如狀態下的搬送系統試驗的代替資訊，或者，利用作為搬送系統實際運轉的参考資訊。
工件的推算移動量係可在至少1台作動器610中，針對藉由拘束條件變更部540管理的拘束條件上假設會受工件拘束者，根據藉由控制程式執行部530所產生的驅動資訊而容易獲得。透過將該推算移動量加算到工件的前次位置即可推測工件的現在位置。如以上所述，工件的推算移動量可從驅動資訊容易獲得，藉由使用該推算移動量的單純運算，可推測得工件的現在位置。藉此，即可用很少的計算量推測工件的現在位置。因此，和適用於模擬用途的電腦相較，即使是通常計算資源較少的搬送系統用的控制器500A，也可進行即時的模擬。
如以上所述，若依本實施形態，感測器資訊的模擬可不大幅依存於搬送系統700A的種類，且利用搬送系統700A的控制器500A即可容易地進行。
更具體而言，若依本實施形態，除了用以使控制器動作的通常資訊，只要追加以下的2個資訊，即可進行模擬。第1資訊為追加工件及作動器610的尺寸及位置關係的資訊。這些資訊因屬於從搬送系統700A的裝置構成即可明瞭的資訊，使用者可輕易追加。第2資訊為追 加拘束條件設定資訊。拘束條件設定資訊係於通常控制程式賦予關聯性的命令資訊。該命令資訊為變更在工件和作動器610間假設的拘束條件的專用命令。專用命令的追加部位係和作用在工件的作動器610動作相關的命令的前後。對使用者而言，這類部位很容易分辨。因此，以往必須配合搬送系統構成由使用者摸索設計的模擬方法，若依本實施形態，藉由按照一定程序的泛用手法即可進行設定。
再者，上述說明的模擬，因係以拘束條件為基礎來計算工件的移動，所以不同於利用3維空間內之干涉的方法，以少量的計算負荷即可實現。具體而言，工件的移動量僅需按照拘束條件加算作動器610的位移量即可計算出。這種單純的計算，相較於控制器500A內的其他控制處理，以非常少量的計算負荷就可處理。
而且，若依本實施形態，輸入輸出切換部570係在感測器模擬模式中，將藉由控制程式執行部530產生的驅動資訊向作動器輸出部511傳送。藉此，可以一面模擬感測器資訊，一面進行伴隨來自作動器輸出部511的驅動訊號的發生的動作。藉此，特別是即使在因不搬送工件而無法獲得適當感測器資訊的情況中，也能向作動器610發生驅動訊號。藉此，不用搬送工件而可試驗向作動器610傳送的驅動訊號的發生。
再者，若依本實施形態，輸入輸出切換部570係在感測器運轉模式中，將藉由感測器輸入部512產生的感測器資訊向控制程式執行部530傳送。藉此，可用實際 的感測器620的感測訊號使控制器500A實際運轉。
此外，上述中詳述的感測器及作動器的構成係屬例示性，也可使用其他各式各樣的構成。
(第1變形例)
上述中，係針對具有以伺服馬達驅動之直動軸的作動器611作為作動器610進行了詳細說明。然而，作動器610的構成不限於此。例如，作動器610也可包含輸送機及擋止器。此處的擋止器係指對流通在輸送機上的工件的移動進行限制的裝置。已知有例如設置於輸送機末端的固定式擋止器、及藉I/O開閉的滑動式擋止器。
第8圖係顯示作為作動器的輸送機的設定資訊例。「速度」係表示輸送機的速度。此外，也包含其他和上述設定資訊(第3圖)同樣的內容。設定有工件及輸送機間的拘束條件的情況中，係透過將輸送機的位移量加算在工件的位置中即可模擬工件的移動。輸送機的位移量係在輸送機驅動中用設定資訊的動作方向乘以速度的所得值來計算，輸送機停止中則以0來計算。若為可反轉動作的輸送機，在逆轉中時，只要進行移動方向反轉的計算即可。
第9圖係顯示作為作動器的擋止器的設定資訊例。設定有工件及擋止器間的拘束條件時，工件的位置係以下述方式計算。首先，計算因輸送機的位移致使之工件的移動。擋止器的「停止方向」設定為「1」值的方向中，工件的位置超過擋止器的「停止位置」時，該方向的工件 位置係藉由擋止器的「停止位置」來規定。擋止器的停止方向設定為「-1」值的方向中，工件的位置小於擋止器的「停止位置」時，該方向的工件位置係藉由擋止器的「停止位置」來規定。依此，擋止器的「停止方向」符號係和工件的移動被限制朝正負哪一方向的設定對應。
此外，也可使用如機器人之類的設備作為作動器610。像機器人般的，藉由彼此互相聯繫的複數個驅動部來控制手指頭等前端部分的機械的情況中，控制器500A可從各驅動部的位置資訊來解開計算前端部分位置的運動形式(kinematics)。在此情況中，解開運動形式的手指頭位置資訊係從輸入輸出切換部570輸入到工件模擬部550。工件模擬部550則根據從手指頭位置資訊求得的手指頭位置位移量來計算工件的移動量。在控制器500A內解開運動形式時，可進行重力保證等種種的複雜修正。如上所述，透過手指頭位置資訊向工件模擬部550輸入，就不必在工件模擬部550進行此種複雜的修正計算。
(第2變形例)
不僅是工件的位置變更，姿勢變更也可在工件模擬部550處理。在3維空間內處理物體的姿勢變更時，會發生要如何決定其旋轉中心的問題。為了抑制工件模擬部550的計算負荷及減少設定資訊，旋轉中心以採取工件的中心較理想。藉此，即使工件的姿勢有變化，工件的位置資訊也不會變化。
如第10圖所示，在工件模擬部550中，工件100的形狀能夠以具有和座標軸X、Y及Z的各軸平行之邊的立方體來處理。換言之，工件的形狀能夠以內含工件的最小立方體100A來模擬。此時，工件的尺寸會依其姿勢而變化。圖中，顯示了在XY平面內以角度α(α為0°以上90°以下)變更姿勢的樣子。實線的四角係表示工件的姿勢，虛線的四角則表示內含工件的最小立方體。XY平面內的工件尺寸設為(2x，2y)時，內含工件的最小立方體在XY平面內的尺寸係藉(2(x‧cos α+y‧sin α)，2(x‧sin α+y‧cos α))來計算。依此，工件的姿勢變更即可當作內含工件的最小立方體的尺寸變更來處理。此外，該方法不過是一個例子，工件的姿勢變更也可用其他各種方法來處理。
<實施形態2>
(構成)
上述實施形態1中，係假定為透過以較單純方式使用藉由控制程式執行部530產生的驅動資訊，即可正確地或近似地掌握作動器610對工件作用的部分(作用部)的位置。然而，也存在有驅動資訊和作用部位置的關係更複雜的作動器。在此情況中，作用部位置的計算也可在工件模擬部執行。換言之，解開作動器運動形式的算術處理也可在工件模擬部進行。本實施形態中，係就使用這種工件模擬部的情況加以說明。
第11圖為本實施形態中所用的作動器612的 立體圖。作動器612具有：握持部612h(作用部)、及驅動部612d。握持部612h為作動器612的前端部，屬於直接握持工件的部分。因此，握持部612h係作動器612直接對工件作用的部分。驅動部612d為作動器612驅動握持部612h的部分。具體而言，驅動部612d係能夠以本身為軸中心旋轉驅動的部分。握持部612h係離開軸中心而固定在驅動部612d。因此，握持部612h會伴隨驅動部612d的旋轉驅動而沿圓周上的軌道位移。此處，供給至作動器612的驅動資訊為驅動部612d旋轉驅動的角度量資訊。為了從該角度量掌握握持部612h的位置，必須使用該角度量和該位置之關係的資訊而由前者計算後者。
第12圖為概略顯示本實施形態的搬送系統700B的構成的方塊圖。搬送系統700B係具有控制器500B。本實施形態中，至少1台作動器610包含有作動器612(第11圖)。控制器500B具有工件模擬部550B。工件模擬部550B具有作動器軌跡產生部551。
本實施形態中，設定輸入部520係從使用者受理作動器610所包含的作動器612的機械構成資訊。為了計算作動器612的握持部612h的位置，機械構成資訊係組合藉由控制程式執行部530所產生的驅動資訊來使用的資訊。換言之，為了計算握持部612h的動作軌跡，機械構成資訊係和驅動資訊組合使用的資訊。作動器612的機械構成資訊為例如表示自驅動部612d的軸中心至握持部612h的距離、及角度量為「零」時之從驅動部612d朝向 握持部612h方向的資訊。機械構成資訊係向作動器軌跡產生部551傳送。
作動器軌跡產生部551係具有用以保存作動器612之機械構成資訊的機械構成資訊保持部(未圖示)。作動器軌跡產生部551係從上述機械構成資訊、及藉由控制程式執行部530所產生的驅動資訊來計算作動器610的握持部612h動作的軌跡。
此外，有關上述之外的構成，由於和上述實施形態1的構成大致相同，故對相同或對應的元素附註相同的符號而不再重複其說明。
(功效)
若依本實施形態，作動器軌跡產生部551係計算作動器612的握持部612h的動作軌跡。藉此，即使是僅藉由控制程式執行部530產生的驅動資訊的角度量不能計算出作動器612的握持部612h(作用部)的位置的情況，也可藉上述的軌跡計算，算出握持部612h的位置。更一般性而言，即使是僅用藉由控制程式執行部530產生的驅動資訊無法辨別作動器610對工件的作用時，仍可辨別作動器610對工件的作用。因此，即使在這種情況中，仍可獲得和實施形態1同樣的效果。
(變形例)
藉由作動器軌跡產生部551計算其作用部之位置的作 動器，並非限定於如作動器612那樣轉動的裝置。例如，控制空氣缸的驅動資訊僅為其電磁閥動作的ON/OFF資訊。此時，例如氣缸的動作方向、速度、及行程之類的資訊即為作動器的機械構成資訊。除了ON/OFF資訊，透過使用該機械構成資訊，作動器軌跡產生部551也可計算得空氣缸前端部(作用部)的位置。
<實施形態3>
上述實施形態1或2中，係假定在拘束條件上視為會受工件拘束的作動器的位移量(實施形態2中為其作用部的位移量)的全部或大致全部會反映在工件的移動量。然而，依據搬送系統的構成，也有作動器的一部分位移量不會反映在工件移動量的情形。像這樣不會反映的量大到無法忽視的程度時，模擬的精確度就會降低。本實施形態係考量在此種情況中仍確保模擬的精確度。
第13圖為本實施形態的搬送系統具有的作動器611(和第4圖同樣)及其所作用的工件100的配置例的立體圖。本實施形態中，動作桿部611r開始移動時，動作桿部611r與工件100之間存在有間隙RI。因此，動作桿部611r的全位移量之中，動作桿部611r達到工件100之前的位移量，即為不會直接反映在工件移動量的無效位移量。此處，藉由控制程式執行部530產生的作動器611的驅動資訊係屬ON/OFF資訊。因而，為了變更工件和作動器611之間假定的拘束條件而於控制程式賦予關聯性的命令資 訊，即假定為在程式表(program list)中敘述在向作動器611傳送的ON/OFF命令的前後。因此，作動器611在進行上述的無效移動期間，作動器611和工件100之間的拘束條件仍意味著兩者相互拘束的關係。因而，對作動器611而言，通過間隙RI的位移雖屬假設為和工件100拘束中的位移，但實際上卻是對工件100的移動並無直接響應的位移。換言之，在作動器611位移的區間中，間隙RI係對工件移動量的響應無效的部分，亦即，屬於作用無效區間。因而，為了更正確掌握工件100的移動量，必須掌握作動器611的位移量中變成無效的部分。
第14圖為概略顯示本實施形態的搬送系統700C的構成的方塊圖。本實施形態中，至少1台作動器610中包含有伴隨作用無效區間的作動器611(第13圖)。搬送系統700C具有控制器500C。控制器500C具有工件模擬部550C。工件模擬部550C具有作用無效區間判定部552。作用無效區間判定部552係在藉由控制程式執行部530產生的驅動資訊表示的作動器611位移量中，設定對工件移動量的響應無效的部分(作用無效區間)。
作動器610的各個作用無效區間係從設定輸入部520輸入工件模擬部550C作為作動器610的設定資訊。作用無效區間可在例如「0至100」之類的作動器610的位移範圍加以設定。作用無效區間判定部552係在計算工件移動量之際，判定作動器610的動作是否為作用無效區間內的位移。若是如此，則其位移量不會反映在工件移 動量中。更具體而言，其位移量未加算到工件的位置中。
此外，關於上述之外的構成，由於和上述實施形態1或2的構成大致相同，故對相同或對應的元素賦予相同符號而不再重複其說明。
若依本實施形態，作用無效區間判定部552會對移動量中無效的部分加以設定。藉此，即使是作動器611從工件和作動器611之間有間隙RI的狀態作用於工件時，也能夠高精確度且低計算負荷地推算工件的現在位置。更一般性而言，即使是因間隙或其他要因而導致作動器從動作命令的中途作用在工件的情況中，也能夠高精確度且低計算負荷地推算工件的現在位置。
<實施形態4>
上述實施形態1至3中，就從外部裝置600向控制器傳送的輸入訊號資訊的模擬而言，係進行了檢測工件或作動器610之位置的荷載感測器之感測器620傳來的輸入訊號資訊的模擬。另一方面，產生向控制器傳送的輸入訊號的裝置並非僅限於荷載感測器，也可從荷載感測器之外的某些感測器、或者是和該控制器相互通訊的其他控制器、管理電腦、伺服器或使用者介面等，產生向控制器傳送的輸入訊號。因此，本實施形態中，輸入訊號資訊的模擬並非僅針對屬於荷載感測器的感測器620，而是就針對如上述的其他裝置630的至少1個進行的情況加以說明。就從其他裝置630向控制器傳送的輸入訊號而言，有例如接收 某種觸發訊號後立即或經過一定時間後才產生的訊號等。觸發訊號有例如來自控制器的外部介面的輸出訊號、或時刻資訊訊號等。此外，藉由控制器的開始控制機制也可當作一種觸發訊號而作用。
第15圖係概略顯示本實施形態的搬送系統700D的構成的方塊圖。搬送系統700D係具有控制器500D。控制器500D具有外部輸入模擬部560D。外部輸入模擬部560D具有其他裝置模擬部562。其他裝置模擬部562係針對作為荷載感測器的感測器620之外且屬於作動器610之外的外部裝置的其他裝置630的至少1者進行模擬者。具體而言，其他裝置模擬部562係模擬來自其他裝置630的至少1者的輸入訊號資訊。其他裝置模擬部562係根據針對其他裝置630而自設定輸入部520輸入的設定資訊、及來自輸入輸出切換部570的輸出訊號資訊，產生來自其他裝置630的輸入訊號資訊的模擬訊號資訊。此處所用的輸出訊號資訊係相當於在搬送系統700D的實際運轉中從輸入輸出切換部570向外部介面510的其他裝置輸入輸出部513傳送的訊號資訊。藉其他裝置模擬部562產生的模擬訊號資訊係傳送到控制程式執行部530，作為來自其他裝置630的輸入訊號資訊的至少一部分代替資訊。
第16圖係顯示針對其他裝置630的設定資訊例。「編號」及「名稱」為用以區別要模擬的輸入訊號資訊者。「觸發器」係作為輸入訊號資訊的觸發器的訊號資訊的名稱。「遲滯時間」係指從作為觸發器的訊號資訊的 發生起到要模擬的輸入訊號資訊的輸出產生變化為止的時間。「輸出」係指要模擬的輸入訊號資訊的輸出值。在此例中，係就和「trigger_1」對應的輸出訊號ON之後經500ms後，和「signal_1」對應的輸入訊號才ON的情形進行模擬。輸入訊號並非限於這種ON/OFF的數位訊號。例如，也可模擬在和「trigger_2」對應的輸出訊號ON之後經3s後，和圖中的「signal_2」對應的輸入訊號採取輸出值「100」的情形。依此，輸入訊號可表示數值、文字列、檔案等任意形式的資料。
另外，關於上述之外的構成，由於和上述實施形態1至3的構成大致相同，故對相同或對應的元素賦予相同的符號而不再重複其說明。
若依本實施形態，其他裝置模擬部562可執行其他裝置630的模擬。藉此即可進行連接於控制器500D的各種外部裝置600的動作的模擬。
<實施形態5>
依控制器的動作目的，也有期望自其外部介面510向作動器610的至少1台輸出的訊號被無效化的情形。例如，一部分或全部作動器610未妥當準備時，或者，期望可使一部分或全部作動器610不動作就可確認控制器的控制程式的情形。本實施形態中係就可對應這種情況的搬送系統加以說明。
第17圖為概略顯示本實施形態的搬送系統 700E的構成的方塊圖。搬送系統700E係具有控制器500E。控制器500E具有輸入輸出切換部570E。輸入輸出切換部570E具有輸出抑制部571。輸出抑制部571係構成為可使驅動資訊向作動器輸出部511的輸出暫時無效化。向作動器輸出部511的輸出雖予無效化，但向工件模擬部550及外部輸入模擬部560的至少任一者的輸出仍可依需要予以維持。
另外，關於上述之外的構成，由於和上述實施形態1至4的構成大致相同，故對相同或對應的元素賦予相同的符號而不再重複其說明。
若依本實施形態，輸入輸出切換部570E具有可使驅動資訊向作動器輸出部511的輸出暫時無效化的輸出抑制部571。藉此，不用準備作動器610，或者，不用使作動器610實際進行動作，即可對控制器500E進行試驗。
另外，本實施形態中，雖就驅動資訊向作動器610的輸出無效化的情況加以說明，但就變形例而言，也可使向其他裝置630的輸出無效化。
<實施形態6>
第18圖為概略顯示本實施形態的搬送系統700F的構成的方塊圖。搬送系統700F具有控制器500F。控制器500F具有外部方案執行部580。外部方案執行部580係和控制器500F內的各功能方塊連接，並依照外部方案所敘述的內容，對各功能方塊發出各種資料的強制變更指令。具體而 言，外部方案執行部580係發出將控制程式執行部530、拘束條件變更部540、工件模擬部550、感測器模擬部561、及輸入輸出切換部570的至少任一者的內部資料強制變更的命令。例如，使儲存於控制程式執行部530的控制程式內的內部變數改變。或者，使保存於拘束條件變更部540的拘束條件變更。或者，在藉由工件模擬部550執行的模擬中使工件強制移動。或者，使自工件模擬部550向感測器模擬部561輸入的資訊變更。或者，使輸入輸出切換部570中的輸入輸出訊號強制變更。
在外部方案執行部580處理的方案的形式，只要是控制器500F能判讀者即可。因而，此方案可為例如依據在控制程式執行部530使用的指令集形式，或者是變換成CPU(中央處理單元，Central Processing Unit)的指令集形式。
此外，關於上述之外的構成，由於和上述實施形態1至5的構成大致相同，故對相同或對應的元素賦予相同的符號而不再重複其說明。
若依本實施形態，可藉由外部方案執行部580，在模擬上執行外部方案。藉此，可使各種各樣的運轉錯誤要因的發生狀況重現。特別是，可以簡單地重現難以重現的物理性運轉錯誤要因的發生狀況。所以，控制程式的除錯作業可效率化。此處，所謂運轉錯誤要因係指例如作為作動器610的輸送機上的工件積滯、因震顫(chattering)或雜訊導致的感測器620輸入訊號混亂、或者重疊在其他 裝置630的其他控制器傳來的訊號上的雜訊等。
<實施形態7>
第19圖為概略顯示本實施形態的搬送系統700G的構成的方塊圖。搬送系統700G具有控制器500G。控制器500G中，輸入輸出切換部570具有併用模式作為動作模式。輸入輸出切換部570係在併用模式中，將藉由感測器輸入部512所產生的感測器資訊分別向控制程式執行部530及訊號比較部590的各者傳送，而且將藉由感測器模擬部561所產生的感測器模擬資訊傳送到訊號比較部590。
控制器500G具有上述的訊號比較部590。訊號比較部590係將感測器資訊和感測器模擬資訊進行比較。較佳為，兩者差異顯著時，輸出警告訊號。此處「兩者差異顯著」的判斷條件可為例如兩資訊表示的訊號值之差超過預先設定的一定值的條件，也可為兩資訊的不一致持續一定時間以上的條件，也可為從運轉狀況學習到的某種條件。也可使用其他任意的判斷條件。判斷條件可從設定輸入部520預先輸入訊號比較部590。在此情況中，訊號比較部590具有用以保存判斷條件的判斷條件保存部(未圖示)。
此外，關於上述之外的構成，由於和上述實施形態1至6的構成大致相同，故對相同或對應的元素賦予相同的符號而不再重複其說明。
若依本實施形態，訊號比較部590係將感測 器資訊和感測器模擬資訊加以比較。藉此，即可利用模擬來監視實際運轉中的搬送系統700G。具體而言，實際運轉，亦即流通有工件的運轉中，透過將屬於工件進行理想動作時之模擬結果的感測器模擬資訊和依據工件實際動作所輸出的感測器資訊加以比較，就可進行實際運轉狀態的監視。
<控制器的硬體構成例>
第20圖為概略顯示可用作上述控制器500A至500G之任一者的控制器800的硬體構成的方塊圖。控制器800具有：處理器(處理電路)801、記憶體802、輔助記憶體(storage)803、輸入輸出裝置804、可移式記憶媒體驅動裝置805、通訊介面806、及內部匯流排807。例如，若就和控制器500A(第1圖)的對應關係加以說明時，外部介面510對應於通訊介面806。設定輸入部520對應於輸入輸出裝置804的輸入部、可移式記憶媒體驅動裝置805、或通訊介面806。控制程式執行部530、拘束條件變更部540、工件模擬部550、外部輸入模擬部560、及輸入輸出切換部570的功能可透過處理器801讀取並執行輔助記憶體803中所記憶的程式而實現。控制器500A之外的控制器500B至500G中亦相同。
處理器801係依照程式的命令執行計算、邏輯運算。處理器801也可具有設有複數CPU核心的構成。記憶體802為藉由例如RAM(隨機存取記憶體；Random Access Memory)等所構成的主記憶體。主記憶體中載入有可供處理器801執行的程式，並且儲存有用於處理器801之處理的資料。輔助記憶體803係指例如硬碟驅動器或快閃記憶體等記憶裝置，可儲存程式或各種資料。可移式記憶媒體驅動裝置805為記憶在可移式記憶媒體900的程式或資料的讀取裝置。可移式記憶媒體900係指例如磁碟、光碟、光磁碟或快閃記憶體等。處理器801係一面和記憶體802及輔助記憶體803協同運作，同時執行儲存在輔助記憶體803或可移式記憶媒體900的程式。輸入輸出裝置804係指例如鍵盤、觸控板、及顯示器等。輸入輸出裝置804除了藉使用者的操作等而受理動作命令外，另一方面也輸出控制器800執行的處理結果。
另外，在發明的範疇內，本發明可自由組合各實施形態，也可將各實施形態作適當的變形、省略。本發明雖作了詳細說明，但上述的說明在所有場合上均屬於例示性，本發明不受其限定。未經例示的無數變形例均視為可在不逸離本發明的專利範圍而思及者。
500A‧‧‧控制器
510‧‧‧外部介面
511‧‧‧作動器輸出部
512‧‧‧感測器輸入部
513‧‧‧其他裝置輸入輸出部
520‧‧‧設定輸入部
530‧‧‧控制程式執行部
531‧‧‧拘束條件變更命令處理部
540‧‧‧拘束條件變更部
550‧‧‧工件模擬部
560‧‧‧外部輸入模擬部
561‧‧‧感測器模擬部
570‧‧‧輸入輸出切換部
600‧‧‧外部裝置
610‧‧‧作動器
620‧‧‧感測器
630‧‧‧其他裝置
700A‧‧‧搬送系統

Claims (10)

  1. 一種控制器(500A至500G)，係用於一邊參佐來自檢測工件的至少1台感測器的感測訊號，一邊將驅動訊號向搬送工件的至少1台作動器輸出的搬送系統，該控制器具備：外部介面(510)，具有：作動器輸出部，受理用以控制前述作動器的驅動資訊，並根據前述驅動資訊而將前述驅動訊號向前述作動器傳送；及感測器輸入部，自前述感測器受理前述感測訊號，並根據前述感測訊號而產生感測器資訊；設定輸入部(520)，自使用者受理：控制程式，用以一面參佐前述感測器資訊，一面產生前述驅動資訊；及拘束條件設定資訊，為了變更在前述工件和前述作動器之間假定的拘束條件而於前述控制程式賦予關聯性的命令資訊；控制程式執行部(530)，係處理前述控制程式者，且具有根據前述拘束條件設定資訊發出拘束條件變更命令的拘束條件變更命令處理部；拘束條件變更部(540)，根據藉由前述拘束條件變更命令處理部所發出的前述拘束條件變更命令來管理前述拘束條件；工件模擬部(550、550B、550C)，依據在前述至少1台作動器中，針對藉由前述拘束條件變更部所管理的前述拘束條件上假設會受前述工件拘束者，藉由前述控制 程式執行部所產生的前述驅動資訊來推算前述工件的移動量，並透過將前述移動量加算到前述工件的前次位置而推算前述工件的現在位置；感測器模擬部(561)，透過使用藉由前述工件模擬部所推算的前述工件的前述現在位置資訊，產生模擬前述感測器資訊的感測器模擬資訊；及輸入輸出切換部(570、570E)，至少具有感測器模擬模式作為動作模式，前述輸入輸出切換部係在前述感測器模擬模式中，將藉由前述控制程式執行部產生的前述驅動資訊，至少向前述工件模擬部傳送，且將藉由前述感測器模擬部產生的前述感測器模擬資訊，作為前述感測器資訊的代替資訊向前述控制程式執行部傳送。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之控制器，其中，前述輸入輸出切換部係在前述感測器模擬模式中，將藉由前述控制程式執行部所產生的前述驅動資訊向前述作動器輸出部傳送。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之控制器(500E)，其中，前述輸入輸出切換部(570E)具有可使前述驅動資訊向前述作動器輸出部的輸出暫時無效化的輸出抑制部(571)。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任1項所述之控制器，其中，前述輸入輸出切換部更具有感測器運轉模式，前述輸入輸出切換部係在前述感測器運轉模式中，將藉由前 述感測器輸入部所產生的前述感測器資訊向前述控制程式執行部傳送。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任1項所述之控制器(500G)，其更具備訊號比較部(590)，前述輸入輸出切換部更具有併用模式，前述輸入輸出切換部係在前述併用模式中，將藉由前述感測器輸入部所產生的前述感測器資訊向前述控制程式執行部及前述比較部的各者傳送，且將藉由前述感測器模擬部所產生的前述感測器模擬資訊傳送到前述訊號比較部，前述訊號比較部即比較前述感測器資訊和前述感測器模擬資訊。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任1項所述之控制器(500B)，其中，前述作動器具有對前述工件作用的作用部(612h)，前述設定輸入部係受理前述作動器的機械構成資訊，前述工件模擬部(550B)具有作動器軌跡產生部(551)，該作動器軌跡產生部(551)係從前述作動器的前述機械構成資訊、及藉由控制程式執行部所產生的驅動資訊，來算出前述作動器的前述作用部動作的軌跡。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任1項所述之控制器(500C)，其中，前述工件模擬部(550C)具有作用無效區間判定部(552)，該作用無效區間判定部(552)係就藉由前述驅動資訊所表現的前述作動器的位移量中，設定對 前述工件的前述移動量的響應無效的部分。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任1項所述之控制器(500D)，其中，前述外部介面除了前述感測器及前述作動器之外，還可連接於其他裝置，且更具備執行前述他裝置之模擬的其他裝置模擬部(562)。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任1項所述之控制器(500F)，其更具備外部方案執行部(580)，係對前述控制程式執行部、前述拘束條件變更部、前述工件模擬部、前述感測器模擬部、及前述輸入輸出切換部的至少任一內部資料發出變更命令。
  10. 一種搬送系統(700A至700G)，具備：作動器(610)，係搬送工件；感測器(620)，係檢測前述工件；及控制器(500A至500G)，一邊參佐來自前述感測器的感測訊號，一邊向前述作動器輸出驅動訊號，前述控制器包括：外部介面(510)，具有：作動器輸出部，受理用以控制前述作動器的驅動資訊，並根據前述驅動資訊而將前述驅動訊號向前述作動器傳送；及感測器輸入部，自前述感測器受理前述感測訊號，並根據前述感測訊號而產生感測器資訊；設定輸入部(520)，自使用者受理：控制程式， 用以一面參佐前述感測器資訊，一面產生前述驅動資訊；及拘束條件設定資訊，為了變更在前述工件和前述作動器之間假定的拘束條件而於前述控制程式賦予關聯性的命令資訊；控制程式執行部(530)，係處理前述控制程式者，且具有根據前述拘束條件設定資訊發出拘束條件變更命令的拘束條件變更命令處理部；拘束條件變更部(540)，根據藉由前述拘束條件變更命令處理部所發出的前述拘束條件變更命令來管理前述拘束條件；工件模擬部(550、550B、550C)，依據在前述至少1台作動器中，針對藉由前述拘束條件變更部所管理的前述拘束條件上假設為會被前述工件拘束者，藉由前述控制程式執行部所產生的前述驅動資訊來推算前述工件的移動量，並透過將前述移動量加算到前述工件的前次位置而推算前述工件的現在位置；感測器模擬部(561)，透過使用藉由前述工件模擬部所推算的前述工件的前述現在位置資訊，產生模擬前述感測器資訊的感測器模擬資訊；及輸入輸出切換部(570、570E)，至少具有感測器模擬模式作為動作模式，前述輸入輸出切換部係在前述感測器模擬模式中，將藉由前述控制程式執行部產生的前述驅動資訊，至少向前述工件模擬部傳送，且將藉由前述感測器模擬 部產生的前述感測器模擬資訊，作為前述感測器資訊的代替資訊而向前述控制程式執行部傳送。
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