WO2024005138A1 - 制御パラメータの生成方法、プログラム、記録媒体、および、制御パラメータの生成装置 - Google Patents

制御パラメータの生成方法、プログラム、記録媒体、および、制御パラメータの生成装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2024005138A1
WO2024005138A1 PCT/JP2023/024163 JP2023024163W WO2024005138A1 WO 2024005138 A1 WO2024005138 A1 WO 2024005138A1 JP 2023024163 W JP2023024163 W JP 2023024163W WO 2024005138 A1 WO2024005138 A1 WO 2024005138A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
evaluation index
control parameter
index data
driven object
control
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/024163
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俊策 利弘
太一 佐藤
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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 パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
Publication of WO2024005138A1 publication Critical patent/WO2024005138A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • 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
    • G05B19/4155Numerical 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 programme execution, i.e. part programme or machine function execution, e.g. selection of a programme
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors

Definitions

  • the present disclosure relates to a method of generating control parameters, and particularly to a method of generating control parameters used in production equipment.
  • an object of the present disclosure is to provide a control parameter generation method etc. that can generate appropriate control parameters.
  • a control parameter generation device generates control parameters that are used by the production device while a sensor checks the state of the production device.
  • the production device includes a servo motor, a control circuit that controls the servo motor, a memory that stores the control parameters used by the control circuit to control the servo motor, and a drive target driven by the servo motor.
  • the sensor detects the driven object after a time when the driven object reaches a permissible position where it can be evaluated that the driven object has reached the predetermined target position based on a command for changing the position of the driven object to a predetermined target position. Measures the position of an object and outputs measurement data representing the position.
  • the control parameter generation method includes the following method. Obtaining measurement data representing the position output from the sensor. Based on the measurement data, evaluation index data representing vibration of the driven object after a time when the driven object reaches the permissible position is generated. Based on the evaluation index data, if the vibration indicated by the evaluation index data is less than or equal to a predetermined threshold, the control parameter is updated using a machine learning model that learns the relationship between the evaluation index data and the control parameter. . The updated control parameters are output to the production apparatus to be stored in the memory, and when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds the predetermined threshold value, the update of the control parameters is interrupted.
  • a program according to another aspect of the present disclosure is a program for causing a computer of an information processing device connected to the production device to execute the control parameter generation method.
  • a recording medium is a recording medium on which a program for causing a computer of an information processing device connected to the production device to execute the control parameter generation method described above is recorded.
  • a control parameter generation device is a control parameter generation device in which a sensor generates a control parameter to be used by the production device while checking the state of the production device.
  • the production device includes a servo motor, a first control circuit that controls the servo motor, a memory that stores control parameters used by the first control circuit to control the servo motor, and a servo motor that controls the servo motor.
  • the control parameter generation device includes an input section, a second control circuit, and an output section.
  • the input unit acquires measurement data representing the position from the sensor.
  • the second control circuit generates evaluation index data representing vibration of the driven object after a time when the driven object reaches the permissible position based on the measurement data, and If the vibration indicated by the evaluation index data is less than or equal to a predetermined threshold, the control parameter is updated using a machine learning model that learns the relationship between the evaluation index data and the control parameter.
  • the output unit outputs the updated control parameters to the production device for storage in the memory.
  • the second control circuit further suspends updating of the control parameter when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds the predetermined threshold.
  • a control parameter generation method includes generating control parameters that are generated by a control parameter generation device and used by the production device while a sensor equipped with a processing device checks the state of the production device.
  • the production device includes a servo motor, a control circuit that controls the servo motor, a memory that stores control parameters used by the control circuit to control the servo motor, and a driven object driven by the servo motor.
  • the sensor equipped with a processing device is configured to detect a time after a time when the driven object reaches an allowable position at which it can be evaluated that the driven object has reached the predetermined target position based on a command for changing the position of the driven object to a predetermined target position.
  • the position of the driven object is measured, and evaluation index data representing the vibration of the driven object after the time when the driven object reaches the permissible position is output.
  • the control parameter generation method includes the following method. , acquiring evaluation index data representing vibration of the driven object after a time when the driven object reaches the permissible position, which is output from the sensor with the processing device. Based on the evaluation index data, if the vibration indicated by the evaluation index data is less than or equal to a predetermined threshold, the control parameter is updated using a machine learning model that learns the relationship between the evaluation index data and the control parameter. . The updated control parameters are output to the production equipment for storage in the memory. When the vibration indicated by the evaluation index data exceeds the predetermined threshold value, updating of the control parameter is interrupted.
  • a program according to another aspect of the present disclosure is a program for causing a computer of an information processing device connected to the production device to execute the control parameter generation method.
  • a recording medium is a recording medium on which a program for causing a computer of an information processing device connected to the production device to execute the control parameter generation method described above is recorded.
  • a control parameter generation device is a control parameter generation device in which a sensor equipped with a processing device generates control parameters to be used by the production device while checking the state of the production device.
  • the production device includes a servo motor, a first control circuit that controls the servo motor, a memory that stores control parameters used by the first control circuit to control the servo motor, and a servo motor that controls the servo motor.
  • the sensor equipped with a processing device is configured to detect a time after a time when the driven object reaches an allowable position at which it can be evaluated that the driven object has reached the predetermined target position based on a command for changing the position of the driven object to a predetermined target position.
  • the position of the driven object is measured, and evaluation index data representing the vibration of the driven object after the time when the driven object reaches the permissible position is output.
  • the control parameter generation device includes an input section, a second control circuit, and an output section.
  • the input unit acquires evaluation index data representing vibration of the driven object after a time when the driven object reaches the permissible position, which is output from the processing device-equipped sensor.
  • the second control circuit uses a machine learning model that learns the relationship between the evaluation index data and the control parameter when the vibration indicated by the evaluation index data is less than or equal to a predetermined threshold based on the evaluation index data. and updates the control parameters.
  • the output unit outputs the updated control parameters to the production device for storage in the memory.
  • the second control circuit further suspends updating of the control parameter when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds the predetermined threshold.
  • control parameter generation method program, recording medium, and control parameter generation device according to the above aspect of the present disclosure, appropriate control parameters can be generated.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an overview of a control parameter generation system according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control parameter generation system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of control parameters according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the transition of the positional deviation of the driven object with respect to the target position.
  • FIG. 5 is a data configuration diagram showing an example of measurement data according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing how the machine learning model according to the first embodiment outputs control parameters based on the result of learning the relationship between evaluation index data and control parameters.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an image generated by the image generation unit according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an image generated by the image generation unit according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a sequence diagram of the first control parameter adjustment process according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart of the first control parameter adjustment process according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an overview of a control parameter generation system according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a control parameter generation system according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a sequence diagram of the second control parameter adjustment process according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart of the second control parameter adjustment process according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing an overview of the control parameter generation system according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a control parameter generation system according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a data configuration diagram showing an example of the data configuration of the adjustment history according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of an image displayed by the display device according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of an adjustment restart point designation image displayed by the display device according to the third embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart of the third control parameter adjustment process according to the third embodiment.
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing an overview of a control parameter generation system according to Embodiment 4.
  • FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of a control parameter generation system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 23 is a flowchart of the fourth control parameter adjustment process according to the fourth embodiment.
  • FIG. 24 is a block diagram showing the configuration of a generation device according to a modification.
  • FIG. 25 is a block diagram showing the configuration of a control parameter generation system according to a modification.
  • FIG. 26 is a diagram showing vibration waveforms of the production equipment.
  • control parameters used in production equipment equipped with a servo motor that drives a driven object have been manually adjusted.
  • the number of control parameters used in such production equipment may be as many as 80, and the number of parameters that actually need to be adjusted may range from 30 to 60.
  • the parameters to be adjusted differ depending on the drive target to be installed in the target production equipment, the application, etc.
  • Adjustment of such control parameters is necessary to suppress the generation of abnormal noise due to vibration, or to suppress the negative effect of vibration from the previous operation on the next operation when stopping an operation and starting the next operation. It is.
  • Patent Document 1 proposes adjusting such control parameters using a machine learning model.
  • skilled engineers adjust control parameters using all five human senses, such as checking abnormal noises by hearing and checking vibrations by sight and touch. Therefore, separate consideration is required as to what kind of data should be input to the machine learning model to effectively adjust the control parameters.
  • control parameters can be effectively adjusted by inputting the evaluation index data into a machine learning model.
  • the inventors investigated the cause of such a phenomenon and obtained the following findings.
  • the production equipment etc. to be adjusted may not be constantly monitored by humans. For this reason, during the period when control parameters are being adjusted, people walk around the production equipment, etc. to be adjusted, and large trucks, etc., drive on roads around factories, etc. where the production equipment, etc. to be adjusted are installed. Or, if the vibration of the production equipment, etc. to be adjusted is having an adverse effect on the adjustment of control parameters, due to the opening and closing of the entrance door of the room where the production equipment, etc. to be adjusted is installed. It turns out that there is.
  • Figure 26 is an example of the actual measurement data that served as the basis for the inventors to obtain the above knowledge.
  • Vibration waveform of the production equipment showing actual measurement data of the displacement of the production equipment measured by a laser displacement meter when the production equipment is traveling and actual measurement data of the displacement of the production equipment measured by the laser displacement meter when the production equipment is not traveling. It is.
  • the horizontal axis is the elapsed time
  • the vertical axis is the amplitude of the displacement of the production equipment.
  • the inventors discovered that when large trucks do not drive on the surrounding roads, even during a period when the amplitude of the production equipment is well within the threshold range, the surrounding roads are It was noticed that the vibration of the production equipment was not within the threshold when the truck was running. The inventors discovered that when the above-mentioned phenomenon occurs during the period when the control parameters are being adjusted, the vibration of the production equipment does not fall within the threshold range due to large trucks driving on the surrounding roads. It has been noticed that even after adjusting the control parameters, abnormal noises due to vibrations may still occur.
  • the inventors acquired and analyzed further measured data, and discovered that the vibration of production equipment does not fall within the threshold range due to people walking around the production equipment, and that the production equipment is not installed. It was confirmed that the vibration of the production equipment did not fall within the threshold range due to the opening and closing of the door at the entrance to the room. Furthermore, even if such a phenomenon occurs during the period when the control parameters are being adjusted, abnormal noises due to vibration may still occur even after the control parameters have been adjusted. I found out that there is.
  • a control parameter generation device generates control parameters that are used by the production device while a sensor checks the state of the production device.
  • the production device includes a servo motor, a control circuit that controls the servo motor, a memory that stores the control parameters used by the control circuit to control the servo motor, and a drive target driven by the servo motor.
  • the sensor detects the driven object after a time when the driven object reaches a permissible position where it can be evaluated that the driven object has reached the predetermined target position based on a command for changing the position of the driven object to a predetermined target position. Measures the position of an object and outputs measurement data representing the position.
  • the control parameter generation method includes the following method. Obtaining measurement data representing the position output from the sensor. Based on the measurement data, evaluation index data representing vibration of the driven object after a time when the driven object reaches the permissible position is generated. Based on the evaluation index data, if the vibration indicated by the evaluation index data is less than or equal to a predetermined threshold, the control parameter is updated using a machine learning model that learns the relationship between the evaluation index data and the control parameter. . The updated control parameters are output to the production equipment for storage in the memory. When the vibration indicated by the evaluation index data exceeds the predetermined threshold value, updating of the control parameter is interrupted.
  • control parameter generation method by updating the control parameters based on the evaluation index data indicating the vibration after the time when the permissible position has been reached, appropriate Control parameters can be generated.
  • control parameter generation method described above, updating of the control parameters is interrupted when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds a predetermined threshold. It is possible to suppress vibrations of production equipment, etc., from adversely affecting adjustment of control parameters.
  • control parameter generation method it is possible to suppress the frequency at which it is necessary to re-adjust the control parameters.
  • a message may be further output to the display device to the effect that updating of the control parameters is to be interrupted.
  • the vibration indicated by the evaluation index data becomes equal to or less than the predetermined threshold after the update of the control parameters is interrupted, the vibration indicated by the evaluation index data becomes equal to or less than the predetermined threshold.
  • the interrupted update of the control parameters may be restarted based on the evaluation index data generated based on the acquired measurement data.
  • the production device may include any one of a mounting device, a processing device, or a machining device.
  • control parameters can be generated for a production device that is any one of a mounting device, a processing device, or a machining device.
  • a program according to another aspect of the present disclosure is a program for causing a computer of an information processing device connected to the production device to execute the control parameter generation method.
  • the vibration indicated by the evaluation index data exceeds a predetermined threshold value, the update of the control parameters is interrupted. It is possible to prevent such vibrations from adversely affecting the adjustment of control parameters.
  • a recording medium is a recording medium on which a program for causing a computer of an information processing device connected to the production device to execute the control parameter generation method described above is recorded.
  • control parameters based on the evaluation index data indicating the vibration after the time when the permissible position has been reached, appropriate control parameters can be determined without the need of skilled engineers and in a relatively short time. can be generated.
  • the recording medium when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds a predetermined threshold, updating of the control parameters is interrupted, so that the production of the target for adjustment during the period in which the control parameters are being adjusted is It is possible to suppress vibrations of the device or the like from adversely affecting adjustment of control parameters.
  • a control parameter generation device is a control parameter generation device in which a sensor generates a control parameter to be used by the production device while checking the state of the production device.
  • the production device includes a servo motor, a first control circuit that controls the servo motor, a memory that stores control parameters used by the first control circuit to control the servo motor, and a servo motor that controls the servo motor.
  • the control parameter generation device includes an input section, a second control circuit, and an output section.
  • the input unit acquires measurement data representing the position output from the sensor.
  • the second control circuit generates evaluation index data representing vibration of the driven object after a time when the driven object reaches the permissible position based on the measurement data, and If the vibration indicated by the evaluation index data is less than or equal to a predetermined threshold, the control parameter is updated using a machine learning model that learns the relationship between the evaluation index data and the control parameter.
  • the output unit outputs the updated control parameters to the production device for storage in the memory.
  • the second control circuit further suspends updating of the control parameter when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds the predetermined threshold.
  • control parameters can be updated based on the evaluation index data indicating the vibration after the time when the driven object reaches the permissible position. , it is possible to generate appropriate control parameters.
  • control parameter generation device updating of the control parameters is interrupted when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds a predetermined threshold. It is possible to suppress vibrations of production equipment, etc., from adversely affecting adjustment of control parameters.
  • control parameter generation device it is possible to suppress the frequency with which it is necessary to re-adjust the control parameters.
  • a sensor equipped with a processing device generates control parameters to be used by the production device while checking the state of the production device.
  • the production device includes a servo motor, a control circuit that controls the servo motor, a memory that stores control parameters used by the control circuit to control the servo motor, and a driven object driven by the servo motor. and.
  • the sensor equipped with a processing device is configured to detect a time after a time when the driven object reaches an allowable position at which it can be evaluated that the driven object has reached the predetermined target position based on a command for changing the position of the driven object to a predetermined target position.
  • the position of the driven object is measured, and evaluation index data representing the vibration of the driven object after the time when the driven object reaches the permissible position is output.
  • the control parameter generation method includes the following method. , acquiring evaluation index data representing vibration of the driven object after a time when the driven object reaches the permissible position, which is output from the sensor with the processing device. Based on the evaluation index data, if the vibration indicated by the evaluation index data is less than or equal to a predetermined threshold, the control parameter is updated using a machine learning model that learns the relationship between the evaluation index data and the control parameter. . The updated control parameters are output to the production equipment for storage in the memory. When the vibration indicated by the evaluation index data exceeds the predetermined threshold value, updating of the control parameter is interrupted.
  • control parameter generation method by updating the control parameters based on the evaluation index data indicating the vibration after the time when the driven object reaches the permissible position, the , it is possible to generate appropriate control parameters.
  • control parameter generation method described above, updating of the control parameters is interrupted when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds a predetermined threshold. It is possible to suppress vibrations of production equipment, etc., from adversely affecting adjustment of control parameters.
  • control parameter generation method it is possible to suppress the frequency at which it is necessary to re-adjust the control parameters.
  • a message may be further output to the display device to the effect that updating of the control parameters is to be interrupted.
  • the vibration indicated by the evaluation index data becomes equal to or less than the predetermined threshold after the update of the control parameters is interrupted, the vibration indicated by the evaluation index data becomes equal to or less than the predetermined threshold.
  • the suspended update of the control parameters may be restarted based on the acquired evaluation index data.
  • the evaluation index data may be generated in the sensor with a processing device based on the position of the driven object measured by the sensor with a processing device.
  • the evaluation index data can be generated based on the position of the driven object measured by the sensor with the processing device.
  • the senor with a processing device may include an image processing device.
  • the evaluation index data can be generated based on image processing.
  • the production device may include any one of a mounting device, a processing device, or a machining device.
  • control parameters can be generated for a production device that is any one of a mounting device, a processing device, or a machining device.
  • a program according to another aspect of the present disclosure is a program for causing a computer of an information processing device connected to the production device to execute the control parameter generation method.
  • the vibration indicated by the evaluation index data exceeds a predetermined threshold value, the update of the control parameters is interrupted. It is possible to prevent such vibrations from adversely affecting the adjustment of control parameters.
  • a recording medium is a recording medium on which a program for causing a computer of an information processing device connected to the production device to execute the control parameter generation method described above is recorded.
  • control parameters based on the evaluation index data indicating the vibration after the time when the permissible position has been reached, appropriate control parameters can be determined without the need of skilled engineers and in a relatively short time. can be generated.
  • the recording medium when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds a predetermined threshold, updating of the control parameters is interrupted, so that the production of the target for adjustment during the period in which the control parameters are being adjusted is It is possible to suppress vibrations of the device or the like from adversely affecting adjustment of control parameters.
  • a control parameter generation device is a control parameter generation device in which a sensor with a processing device generates control parameters to be used by the production device while checking the state of the production device.
  • the production device includes a servo motor, a first control circuit that controls the servo motor, a memory that stores control parameters used by the first control circuit to control the servo motor, and a servo motor that controls the servo motor.
  • the sensor equipped with a processing device is configured to detect a time after a time when the driven object reaches an allowable position at which it can be evaluated that the driven object has reached the predetermined target position based on a command for changing the position of the driven object to a predetermined target position.
  • the position of the driven object is measured, and evaluation index data representing the vibration of the driven object after the time when the driven object reaches the permissible position is output.
  • the control parameter generation device includes an input section, a second control circuit, and an output section.
  • the input unit acquires evaluation index data representing vibration of the driven object after a time when the driven object reaches the permissible position, which is output from the processing device-equipped sensor.
  • the second control circuit uses a machine learning model that learns the relationship between the evaluation index data and the control parameter when the vibration indicated by the evaluation index data is less than or equal to a predetermined threshold based on the evaluation index data. and updates the control parameters.
  • the output unit outputs the updated control parameters to the production device for storage in the memory.
  • the second control circuit further suspends updating of the control parameter when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds the predetermined threshold.
  • control parameter generation device by updating the control parameters based on the evaluation index data indicating the vibration after the time when the permissible position has been reached, appropriate Control parameters can be generated.
  • control parameter generation device updating of the control parameters is interrupted when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds a predetermined threshold. It is possible to suppress vibrations of production equipment, etc., from adversely affecting adjustment of control parameters.
  • control parameter generation device it is possible to suppress the frequency with which it is necessary to re-adjust the control parameters.
  • This control parameter generation system is a system that generates control parameters used in a production device equipped with a servo motor that drives a driven object.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an overview of a control parameter generation system 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control parameter generation system 1.
  • the control parameter generation system 1 includes a generation device 10, a production device 20, and a sensor 30.
  • the sensor 30 may be provided separately from the production device 20, or may be a component included in the production device 20. Further, the sensor 30 may be an inspection device independent of the production device 20 or a part thereof.
  • the production device 20 is a device used to produce equipment, and processes, mounts, transports, etc. the equipment.
  • the production device 20 is installed, for example, on a production line of a factory.
  • the production equipment 20 is, for example, an LED (light emitting diode) bonder, a mounting machine, a processing machine, a take-out robot, or the like.
  • the production device 20 includes a memory 21, a control circuit 22, a servo motor 23, and a driven object 24.
  • the operation of the servo motor 23 is controlled by the control circuit 22 and drives the object 24 to be driven.
  • the servo motor 23 may be, for example, a rotary motor or a linear motor.
  • the driven object 24 is an object driven by the servo motor 23.
  • the driven object 24 is, for example, a processing object to be processed in the production apparatus 20, a mounting object to be mounted, a conveyance object to be transported, and the like.
  • the driven object 24 may be, for example, an arm that holds objects handled in the production apparatus 20, or a tray that transports these objects.
  • the control circuit 22 controls the servo motor 23 by outputting a command to the servo motor 23 to position the driven object 24 at a predetermined target position.
  • the command that the control circuit 22 outputs to the servo motor 23 may be, for example, a position command that commands the position of the servo motor 23 or the driven object 24, or may be, for example, a torque command that commands the torque of the servo motor 23. There may be.
  • the control circuit 22 controls the servo motor 23 based on the control parameters stored in the memory 21. In other words, the control circuit 22 uses the control parameters stored in the memory 21 when controlling the servo motor 23.
  • the memory 21 stores control parameters used by the control circuit 22 to control the servo motor 23.
  • the control parameters stored in the memory 21 are the control parameters output from the generation device 10.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of control parameters stored in the memory 21.
  • the control parameters stored in the memory 21 include, for example, parameters a1 and a2 for adjusting the vibration frequency of the driven object 24, parameters b1 and b2 for adjusting the speed increase of the driven object 24, and parameters b1 and b2 for adjusting the speed of the driven object 24.
  • the parameters include parameters c1 and c2 for adjusting the depth of a singular point in the vibration characteristics of the object 24, parameters d1 and d2 for adjusting the vibration amplitude of the driven object 24, and the like.
  • control parameters include, for example, parameters b1 and b2 that adjust speed, parameters c1 and c2 that adjust the depth of singularity in vibration characteristics, and parameters d1 and d2 that adjust vibration amplitude.
  • the sensor 30 measures the position of the driven object 24. Then, the sensor 30 outputs to the generation device 10 measurement data representing the position of the driven object 24 after the time when the driven object 24 reaches an allowable position where it can be evaluated that the driven object 24 has reached a predetermined target position.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the transition of the positional deviation of the driven object 24 with respect to the target position when the production apparatus 20 drives the driven object 24 to the target position.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the positional deviation of the driven object 24 with respect to the target position.
  • an allowable position refers to a position where the positional deviation from the target position is within the required accuracy.
  • the time when the driven object 24 reaches the permissible position (hereinafter also referred to as "settling time") at which it can be evaluated that the target position has been reached is the time when the driven object 24 reaches the permissible position. This refers to the time when the permissible position is finally reached (time sett_t in FIG. 4) when the permissible position does not deviate again after reaching the permissible position.
  • FIG. 5 is a data configuration diagram showing an example of measurement data output by the sensor 30.
  • the measurement data is, for example, data in which the elapsed time [ms] after the time when the permissible position is reached and the deviation amount [mm] from the target position are associated in one-to-one correspondence.
  • the generation device 10 generates control parameters (hereinafter also referred to as “updating control parameters") for updating the control parameters stored in the memory 21 (hereinafter also referred to as “stored control parameters"). More specifically, the generation device 10 sequentially acquires measurement data output from the sensor 30 as a result of the production device 20 driving the driven object 24 to the target position using the stored control parameters, and uses the acquired measurement data. Update control parameters are sequentially generated based on the data, and the generated update control parameters are sequentially output to the production apparatus 20.
  • the generation device 10 includes an input section 11, an output section 12, a control circuit 13, a machine learning model 14, an operation reception section 15, an image generation section 16, and a display section 17. Be prepared.
  • the generation device 10 is realized, for example, in a computer device including a processor, a memory, and an input/output interface, when the processor executes a program stored in the memory.
  • a computer device including a processor, a memory, and an input/output interface, when the processor executes a program stored in the memory.
  • a computer device is, for example, a personal computer.
  • the input unit 11 acquires the measurement data output from the sensor 30.
  • the input unit 11 may be, for example, an electronic component or an electronic circuit that inputs a signal.
  • the control circuit 13 generates evaluation index data indicating the vibration of the driven object 24 after the settling time based on the measurement data acquired by the input unit 11, and calculates the evaluation index data based on the generated evaluation index data.
  • the control parameters are updated using the machine learning model 14 that learns the relationship with the control parameters.
  • the evaluation index data generated by the control circuit 13 is any one of the following (1) to (3) or (4). That is, (1) The sum total of the area surrounded by the deviation waveform indicating the vibration of the driven object 24 after the settling time and the reference axis (hereinafter also referred to as “total area evaluation index data”). (2) Degree of variation in the deviation waveform indicating the vibration of the driven object 24 after the settling time (hereinafter also referred to as “dispersion degree evaluation index data”). (3) Effective value of the deviation waveform indicating the vibration of the driven object 24 after the settling time (hereinafter also referred to as "effective value evaluation index data”). any one of the following, or (4) Time from the time when the driven object 24 starts to be driven to the settling time (hereinafter also referred to as "settling time evaluation index data”). It is.
  • the evaluation index data generated by the control circuit 13 is specified by the user using the control parameter generation system 1.
  • the starting point sett_t of the integral interval is the settling time
  • the end point cal_e of the integral interval is the time set by the user. Note that although the explanation will be given here assuming that the starting point sett_t of the integral interval is the settling time, the starting point sett_t of the integral interval may be the settling time or any time after the settling time.
  • cal_e is determined as the final position. It may be set to the time when the deviation reaches within 1/10 of the required accuracy. Further, cal_e may be set, for example, to the time when the number of data included in the measurement data acquired by the input unit 11 reaches a predetermined number, or may be set to the time when a specified time has elapsed from the settling time. good.
  • the effective value evaluation index data generated by the control circuit 13 is calculated by the formula shown in (Formula 5).
  • the machine learning model 14 is a machine learning model that learns the relationship between evaluation index data and control parameters, and learns the relationship between evaluation index data and control parameters each time evaluation index data is sequentially input from the control circuit 13. It learns and sequentially outputs control parameters to the control circuit 13 based on the learning results.
  • the machine learning model 14 uses a Bayesian optimization algorithm to calculate evaluation index data and control parameters corresponding to the evaluation index data each time the evaluation index data is sequentially input from the control circuit 13. (hereinafter also referred to as "corresponding control parameters"), and outputs to the control circuit 13 the control parameters predicted to have the smallest evaluation index data based on the learning results.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing how the machine learning model 14 learns the relationship between evaluation index data and corresponding control parameters, and outputs the control parameters that are predicted to cause the smallest evaluation index data based on the learned results. It is a diagram.
  • the horizontal axis is the value of the control parameter
  • the vertical axis is the value of the evaluation index data.
  • the points plotted with circles indicate the values of the corresponding control parameters of the evaluation index data for each value of the evaluation index data input into the machine learning model 14 in the past.
  • the machine learning model 14 uses a Bayesian optimization algorithm to predict the relationship between evaluation index data and corresponding control parameters within a certain range, and uses the predicted relationship to A control parameter that is predicted to have the smallest evaluation index data is output.
  • the output unit 12 outputs the control parameters updated by the control circuit 13 to the production device 20 in order to store them in the memory 21.
  • the output unit 12 may be, for example, an electronic component or an electronic circuit that outputs a signal.
  • the operation accepting unit 15 accepts an input operation to the generating device 10 by a user using the control parameter generating system 1.
  • the operation receiving unit 15 may be, for example, an input device such as a button or a keyboard.
  • the display unit 17 displays images provided to the user who uses the control parameter generation system 1.
  • the display unit 17 may be, for example, a liquid crystal monitor, an organic EL (Electro Luminescence) monitor, or a CRT (Cathode Ray Tube) monitor.
  • the image generation unit 16 generates an image to be displayed on the display unit 17.
  • the image generation unit 16 may be, for example, a graphic board.
  • FIG. 7 is an example of an image generated by the image generation unit 16.
  • FIG. 7 shows how the control parameter generation system 1 sends evaluation index data generated by the control circuit 13 to a user who uses the control parameter generation system 1 when starting a first control parameter adjustment process to be described later.
  • This is an example of an image (hereinafter also referred to as "evaluation index data designation image") that prompts the user to specify whether or not to use the evaluation index data.
  • the generation device 10 displays an evaluation index data designation image on the display unit 17, thereby prompting the user to designate settling time evaluation index data as the evaluation index data generated by the control circuit 13. , or any one of total area evaluation index data, variation degree evaluation index data, and effective value evaluation index data (hereinafter, these three evaluation index data are also referred to as "vibration evaluation index data"). Encourage one person to specify one.
  • the user specifies the settling time evaluation index data as the evaluation index data, for example, by placing a check next to "settling time” in the evaluation index data designation image.
  • the user can select area sum evaluation index data as evaluation index data by checking the box next to "vibration” and putting a circle next to "area” in the evaluation index data specification image.
  • the user can select the degree of variation evaluation index data as evaluation index data by checking the box next to "vibration” and putting a circle next to "dispersion” in the evaluation index data specification image.
  • the user can select the effective value as evaluation index data by checking the box next to "vibration” and putting a circle next to "RMS (effective value)" in the evaluation index data specification image.
  • RMS effective value
  • the user can, for example, check the boxes next to "Settling time” and "Vibration" in the evaluation index data specification image to select settling time evaluation index data and vibration as evaluation index data.
  • the control circuit 13 may set the value of the settling time evaluation index data to be the sum of the value of the settling time evaluation index data and the value of the vibration evaluation index data.
  • vibration evaluation index data, and the value of the evaluation index data may be the sum of the values obtained by multiplying each of the values by a predetermined weighting coefficient.
  • FIG. 8 is an example of an image generated by the image generation unit 16.
  • FIG. 8 shows that while the control parameter generation system 1 is executing the first control parameter adjustment process, which will be described later, a user using the control parameter generation system 1 is asked to perform the first control parameter adjustment process.
  • This is an example of an image that presents the status of the value of evaluation index data (hereinafter also referred to as a "situation presentation image").
  • the horizontal axis is the number of control parameters sequentially output by the generating device 10
  • the vertical axis is the value of evaluation index data corresponding to each of the control parameters sequentially output by the generating device 10.
  • the solid line indicates the transition of the minimum value of the evaluation index data corresponding to the control parameter output by the generation device 10.
  • the interruption icon indicates, for example, that the value of the evaluation index data corresponding to the control parameter output by the generation device 10 has become sufficiently small as a result of the user visually confirming the situation presentation image, so that the first control parameter is no longer used. This icon allows you to interrupt the first control parameter adjustment process by clicking the interrupt icon when it is determined that there is no need to continue the adjustment process.
  • the restart icon indicates, for example, that the first control parameter adjustment process is performed because the value of the evaluation index data corresponding to the control parameter output by the generation device 10 has not become sufficiently small as a result of the user viewing the situation presentation image. This icon allows you to continue the first control parameter adjustment process by clicking the restart icon when it is determined that it is necessary to continue the process.
  • the control parameter generation system 1 executes a first control parameter adjustment process that adjusts the control parameters stored in the memory 21 to appropriate values.
  • the first control parameter adjustment process is started, for example, when a user using the control parameter generation system 1 performs an operation on the generation device 10 to start the first control parameter adjustment process.
  • FIG. 9 is a sequence diagram of the first control parameter adjustment process
  • FIG. 10 is a flowchart of the first control parameter adjustment process.
  • the generation device 10 starts a predetermined program for executing the first control parameter adjustment process (step S10).
  • the output unit 12 When the predetermined program is started, the output unit 12 outputs the initial values of the control parameters to the memory 21 (step S15). At this time, the output unit 12 may, for example, output an initial value of the control parameter consisting of a predetermined value, or may output an initial value of the control parameter consisting of a value specified by the user. Alternatively, for example, the initial value of the control parameter may be output, which is a value calculated by a calculation method specified by the user.
  • the memory 21 stores the control parameters output from the output unit 12 (step S20). Then, the control circuit 22 generates a command to position the driven object 24 to a predetermined target position based on the control parameters stored in the memory 21 and outputs it to the servo motor 23. Thereby, the control circuit 22 controls the servo motor 23 (step S25). Then, the servo motor 23 drives the driven object 24 based on the command output from the control circuit 22 (step S30).
  • the sensor 30 measures the position of the driven object 24 (step S35), and moves the driven object 24 to an allowable position where it can be evaluated that it has reached a predetermined target position. Measurement data representing the position of the driven object 24 after the time reached is output to the input unit 11 . Then, the input unit 11 acquires the measurement data output from the sensor 30 (step S40).
  • the control circuit 13 When the input unit 11 acquires the measurement data, the control circuit 13 generates evaluation index data indicating the vibration of the driven object 24 after the settling time based on the measurement data (step S45). Then, the control circuit 13 checks whether the generation of evaluation index data satisfies a predetermined condition (step S50).
  • the predetermined conditions include, for example, the condition that the number of times the evaluation index data has been updated (that is, the number of times it has been generated) has reached a predetermined number, the condition that a predetermined time has elapsed since the start of adjustment of the control parameters, and the like.
  • the predetermined number of times and the predetermined time may be determined in advance, or may be specified by the user using the control parameter generation system 1.
  • step S50 if the generation of evaluation index data does not satisfy the predetermined condition (step S50: No), the control circuit 13 outputs the generated evaluation index data to the machine learning model 14. Then, the machine learning model 14 learns the relationship between the evaluation index data and the corresponding control parameter (step S55), and outputs the control parameter that is predicted to have the smallest value of the evaluation index data. Then, the control circuit 13 updates the control parameters previously output by the output unit 12 with the control parameters newly output from the machine learning model 14 (step S60). Then, the output unit 12 transmits the control parameters newly updated by the control circuit 13 to the memory 21 (step S65).
  • step S65 the control parameter generation system 1 proceeds to the process of step S20, and repeats the process from step S20 onwards.
  • step S50 if the generated evaluation index data satisfies the predetermined condition (step S50: Yes), the control parameter generation system 1 ends the first control parameter adjustment process.
  • control parameter generation system 1 configured as described above repeatedly generates control parameters by executing the first control parameter adjustment process until the generation of evaluation index value data satisfies a predetermined condition. Adjust the control parameters.
  • control parameter generation system 1 appropriate control parameters can be generated in a relatively short time without the need for skilled engineers.
  • the control parameter generation system 1 was an example of a system in which the sensor 30 measures the position of the driven object 24 and outputs measurement data, and the generation device 10 acquires the measurement data output from the sensor 30.
  • the sensor with the processing device according to the second embodiment measures the position of the driven object 24 and outputs evaluation index data.
  • the generation device according to Embodiment 2 is an example of a system that acquires evaluation index data output from the sensor with a processing device according to the second embodiment.
  • control parameter generation system according to Embodiment 2, the same components as those in control parameter generation system 1 are given the same reference numerals as those in control parameter generation system 1, and the detailed explanation thereof will be omitted. The differences from System 1 will be mainly explained.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an overview of a control parameter generation system 1A according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the control parameter generation system 1A.
  • the control parameter generation system 1A differs from the control parameter generation system 1 according to the first embodiment in that the generation device 10 is changed to a generation device 10A, and the sensor 30 is changed to a sensor with a processing device 30A. configured. Further, as shown in FIG. 12, the generation device 10A is configured by changing the input unit 11 from the generation device 10 to an input unit 11A, and changing the control circuit 13 to a control circuit 13A.
  • the sensor 30A with a processing device measures the position of the driven object 24. Then, the processing device-equipped sensor 30A generates measurement data representing the position of the driven object 24 after the time when the driven object 24 reaches a permissible position where it can be evaluated that the driven object 24 has reached a predetermined target position. Furthermore, the sensor with processing device 30A generates evaluation index data indicating the vibration of the driven object 24 after the settling time based on the generated measurement data, and outputs the generated evaluation index data to the generation device 10A.
  • the sensor with processing device 30A is, for example, a computer device including a sensing device that measures the position of the driven object 24, a processor, a memory, and an input/output interface, in which the processor executes a program stored in the memory. It is realized by Such a computer device is, for example, a personal computer (personal computer).
  • the processing device-equipped sensor 30A may include, for example, an image processing device.
  • the sensor with processing device 30A may measure the position of the driven object 24 by performing image processing on the image of the driven object 24 using an image processing device, for example.
  • the input unit 11A acquires the evaluation index data output from the sensor with processing device 30A.
  • the control circuit 13A updates the control parameters using the machine learning model 14 that learns the relationship between the evaluation index data and the control parameters based on the evaluation index data acquired by the input unit 11A.
  • the control parameter generation system 1A performs a second control parameter adjustment process in which a part of the process is changed from the first control parameter adjustment process according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a sequence diagram of the second control parameter adjustment process
  • FIG. 14 is a flowchart of the second control parameter adjustment process.
  • the second control parameter adjustment process includes the process from step S110 to step S165.
  • the process from step S110 to step S130 and the process from step S150 to step S165 are the process from step S10 to step S30 in the first control parameter adjustment process, respectively.
  • the process is similar to the process from step S50 to step S65.
  • step S135 the processing from step S135 to step S145 will be mainly explained.
  • the sensor with processing device 30A measures the position of the driven object 24 (step S135), and the time when the driven object 24 reaches an allowable position at which it can be evaluated that it has reached a predetermined target position. Measurement data representing the subsequent position of the driven object 24 is generated. Then, the sensor with processing device 30A generates evaluation index data indicating the vibration of the driven object 24 after the settling time based on the generated measurement data (step S140), and inputs the generated evaluation index data to the input section 11A. Output to. Then, the input unit 11A obtains the evaluation index data output from the processing device-equipped sensor 30A (step S145).
  • step S145 Upon completion of the process in step S145, the control parameter generation system 1A proceeds to the process in step S150.
  • step S150 if the generation of evaluation index data satisfies the predetermined conditions (step S150: Yes), the control parameter generation system 1A ends the second control parameter adjustment process.
  • control parameter generation system 1A having the above configuration can generate evaluation index value data by executing the second control parameter adjustment process.
  • Control parameters are adjusted by repeatedly generating control parameters until predetermined conditions are met.
  • control parameter generation system 1A can generate appropriate control parameters in a relatively short period of time without requiring a skilled engineer.
  • the control parameter generation system interrupts updating of the control parameters when the vibration indicated by the evaluation index data exceeds a predetermined threshold while adjusting the control parameters, and then adjusts the evaluation index.
  • This is an example of a system that restarts the interrupted update of control parameters when the vibration indicated by the data becomes equal to or less than a predetermined threshold.
  • control parameter generation system according to Embodiment 3, the same components as those in control parameter generation system 1 are given the same reference numerals as those already explained, and detailed explanation thereof will be omitted. The differences from System 1 will be mainly explained.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing an overview of the control parameter generation system 1B according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of the control parameter generation system 1B.
  • the control parameter generation system 1B is configured by changing the generation device 10 from the control parameter generation system 1 according to Embodiment 1 to a generation device 10B, and adding a display device 40.
  • the generation device 10B is configured by changing the output unit 12 from the generation device 10 to an output unit 12B and changing the control circuit 13 to a control circuit 13B.
  • the display device 40 may be provided separately from the generation device 10B, or may be included in the generation device 10B. Further, the display device 40 and the display section 17 may be the same. In a case where the display device 40 is included as part of the display unit 17, for example, the display unit 17 may include a plurality of display devices, and the display device 40 may be one of them. Further, information shown by the display device 40 may be displayed on the display unit 17.
  • the control circuit 13B performs operations similar to those performed by the control circuit 13, and further performs the following operations.
  • control circuit 13B After generating the evaluation index data, the control circuit 13B determines whether the vibration of the driven object 24 indicated by the generated evaluation index data exceeds a predetermined threshold.
  • the control circuit 13B uses the machine learning model 14 to update the control parameters so that the vibration of the driven object 24 indicated by the evaluation index data is lower than or equal to a predetermined threshold. If the predetermined threshold is exceeded, the update of the control parameters is interrupted.
  • the control circuit 13 further controls whether the vibration of the driven object 24 indicated by the evaluation index data becomes lower than the predetermined threshold.
  • the interrupted update of the control parameters is resumed based on the evaluation index data generated based on the measurement data acquired after the time when the value became equal to or less than the predetermined threshold.
  • control circuit 13B When generating evaluation index data, the control circuit 13B generates the evaluation index data in association with the generation time of the evaluation index data. Then, the control circuit 13B updates the adjustment history based on the generated evaluation index data and the generation time of the evaluation index data.
  • FIG. 17 is a data configuration diagram showing an example of the data configuration of the adjustment history updated by the control circuit 13B.
  • the adjustment history is configured by associating, for example, the number of updates, a time stamp, the best evaluation value, and the control parameter value at the time of the best evaluation value.
  • the number of updates is the number of times the control circuit 13B has generated the control parameters, that is, the number of times the control circuit 13B has updated the control parameters after the control parameter generation system 1B starts adjusting the control parameters.
  • the time stamp is the generation time of the evaluation index data when the control circuit 13B generated the evaluation index data the number of times indicated by the corresponding number of updates.
  • the best evaluation value is the value of the best evaluation index data (here, the minimum (the value of the evaluation index data).
  • the control parameter value at the time of the best evaluation value is the value of the control parameter when the control circuit 13B calculates the corresponding best evaluation value.
  • the output unit 12B performs the same operations as the output unit 12, and further performs the following operations.
  • the output unit 12B outputs the updated adjustment history to the display device 40.
  • the output unit 12B sends a message (hereinafter referred to as "update interruption") to the effect that the update of the control parameters is interrupted. (also referred to as “message”) is output to the display device 40.
  • the display device 40 generates and displays an image based on the data and message output from the output unit 12B.
  • FIG. 18 is an example of an image displayed by the display device 40.
  • FIG. 18 is an example of an image showing the transition of the best evaluation value (hereinafter also referred to as "best evaluation value transition image") that is displayed when the adjustment history is transmitted from the output unit 12B.
  • the horizontal axis is the number of updates of the control parameters or the elapsed time (adjustment time) since the start of adjustment of the control parameters, and the vertical axis is the best evaluation value.
  • FIG. 19 is another example of an image displayed by the display device 40.
  • FIG. 19 is an example of an image displayed when an update interruption message is sent from the output unit 12B when the best evaluation value transition image is displayed. This is an image in which a message image indicating the contents of the update interruption message is superimposed and displayed.
  • the broken line in FIG. 19 is a virtual line indicating the transition of the best evaluation value when the control parameter adjustment progresses ideally, and is not actually displayed in the adjustment restart point designation image.
  • the dashed-dotted line in FIG. 19 is a hypothetical line showing the expected transition of the best evaluation value when adjustment of the control parameters is not interrupted, and is not actually displayed in the adjustment restart point designation image. .
  • the control parameters change. It is expected that the adjustment will not proceed ideally, and there is a possibility that the adjustment of the control parameters cannot be realized to the satisfaction of the user who uses the control parameter generation system 1B.
  • the display device 40 displays the best evaluation value transition image without superimposing the message image, the user can visually confirm that the update of the control parameters is not interrupted.
  • the display device 40 displays a message image superimposed on the best evaluation value transition image, the user can visually confirm that the update of the control parameters has been interrupted.
  • the control parameter generation system 1B performs a third control parameter adjustment process in which a part of the process is changed from the first control parameter adjustment process according to the first embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart of the third control parameter adjustment process.
  • the third control parameter adjustment process includes the process from step S210 to step S277.
  • the process from step S210 to step S240 and the process from step S250 to step S265 are the process from step S10 to step S40 in the first control parameter adjustment process, respectively.
  • the process is similar to the process from step S50 to step S65.
  • step S270 the processing from step S270 to step S277 will be mainly described.
  • step S240 When the process of step S240 is completed, the control circuit 13B generates evaluation index data indicating the vibration of the driven object 24 after the settling time based on the measurement data in association with the generation time of the evaluation index data (step S270). Then, the control circuit 13B updates the adjustment history based on the generated evaluation index data and the generation time of the evaluation index data (step S271).
  • the output unit 12B When the adjustment history is updated, the output unit 12B outputs the updated adjustment history to the display device 40 (step S272). Then, the display device 40 displays the best evaluation value transition image based on the adjustment history (step S273).
  • control circuit 13B determines whether the vibration of the driven object 24 indicated by the generated evaluation index data exceeds a predetermined threshold (step S274).
  • step S275 When the control circuit 13B determines that the vibration of the driven object 24 indicated by the generated evaluation index data exceeds a predetermined threshold (step S275: Yes), the output unit 12B displays an update interruption message on the display device 40. (step S276). Then, the display device 40 displays a message image indicating the contents of the update interruption message superimposed on the best evaluation value transition image (step S277).
  • control parameter generation system 1B proceeds to the process in step S225.
  • step S275 if the control circuit 13B determines that the vibration of the driven object 24 indicated by the generated evaluation index data does not exceed a predetermined threshold (step S275: No), the control parameter generation system 1B , the process proceeds to step S250.
  • control parameter generation system 1B having the above configuration, it is possible to suppress the frequency at which it is necessary to re-adjust the control parameters.
  • the control parameter generation system 1B was an example of a system in which the sensor 30 measures the position of the driven object 24 and outputs measurement data, and the generation device 10B acquires the measurement data output from the sensor 30.
  • the sensor with the processing device according to the fourth embodiment measures the position of the driven object 24 and outputs evaluation index data.
  • the generation device according to the fourth embodiment is an example of a system that acquires evaluation index data output from the sensor with a processing device according to the fourth embodiment.
  • control parameter generation system according to Embodiment 4, the same components as those in the control parameter generation system 1B will be given the same reference numerals as they have already been explained, and detailed explanation thereof will be omitted. The explanation will focus on the differences from system 1B.
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing an overview of the control parameter generation system 1C according to the fourth embodiment.
  • FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of the control parameter generation system 1C.
  • control parameter generation system 1C differs from the control parameter generation system 1B according to the third embodiment in that the generation device 10B is changed to a generation device 10C, and the sensor 30 is changed to a sensor with a processing device 30C. configured. Further, as shown in FIG. 22, the generation device 10C is configured by changing the input section 11 from the generation device 10B to an input section 11C, and changing the control circuit 13B to a control circuit 13C.
  • the sensor with processing device 30C performs the same operations as the sensor with processing device 30A, and further performs the following operations.
  • the processing device equipped sensor 30C When the sensor with processing device 30C generates evaluation index data, it generates the evaluation index data in association with the generation time of the evaluation index data. Then, when outputting the generated evaluation index data to the generation device 10C, the processing device equipped sensor 30C outputs the generation time of the generated evaluation index data in association with the evaluation index data.
  • the input unit 11C performs the same operations as the input unit 11, and further performs the following operations.
  • the input unit 11C acquires the evaluation index data output from the sensor with processing device 30C in association with the generation time of the evaluation index data.
  • the control circuit 13C performs the same operations as the control circuit 13B, and further performs the following operations.
  • the control circuit 13C When the input unit 11C does not acquire the measurement data from the sensor with processing device 30C and acquires the evaluation index data in association with the generation time of the evaluation index data, the control circuit 13C generates the evaluation index data based on the measurement data. Instead of generating the evaluation index data in association with the generation time of the evaluation index data, the evaluation index data acquired by the input unit 11C is acquired in association with the generation time of the evaluation index data.
  • the control parameter generation system 1C performs a fourth control parameter adjustment process in which a part of the process is changed from the third control parameter adjustment process according to the third embodiment.
  • FIG. 23 is a flowchart of the fourth control parameter adjustment process.
  • the fourth control parameter adjustment process includes the process from step S310 to step S377.
  • the process from step S310 to step S330, the process from step S350 to step S365, and the process from step S371 to step S377 are, respectively, in the third control parameter adjustment process.
  • the processing is similar to the processing from step S210 to step S230, the processing from step S250 to step S265, and the processing from step S271 to step S277.
  • the sensor with processing device 30C measures the position of the driven object 24 (step S335), and determines the time when the driven object 24 reaches an allowable position at which it can be evaluated that it has reached a predetermined target position. Measurement data representing the subsequent position of the driven object 24 is generated. Then, based on the generated measurement data, the processing device-equipped sensor 30C generates evaluation index data indicating the vibration of the driven object 24 after the settling time in association with the generation time of the evaluation index data (step S340 ), and outputs the generated evaluation index data to the input unit 11C in association with the generation time of the evaluation index data.
  • the input unit 11C obtains the evaluation index data output from the sensor with processing device 30C in association with the generation time of the evaluation index data (step S370). Then, the control circuit 13C updates the adjustment history based on the acquired evaluation index data and the generation time of the evaluation index data (step S371).
  • control parameter generation system 1C proceeds to the process in step S372.
  • control parameter generation system 1C having the above configuration, similarly to the control parameter generation system 1B according to the third embodiment, when the vibration of the driven object 24 indicated by the evaluation index data exceeds a predetermined threshold value, the control parameter generation system 1C Since the update is interrupted, it is possible to suppress vibrations of the production apparatus 20 during the period when the control parameters are being adjusted from adversely affecting the adjustment of the control parameters.
  • control parameter generation system 1C having the above configuration, it is possible to suppress the frequency at which it is necessary to re-adjust the control parameters.
  • the generation device 10 was described as being realized by one computer device. However, the generation device 10 does not necessarily need to be implemented by one computer device as long as it can implement similar functions.
  • the generation device 10 may be realized by, for example, a plurality of computer devices that can communicate with each other.
  • FIG. 24 is a block diagram showing an example of the configuration of the generation device 10 in a case where the generation device 10 is realized by a plurality of computer devices that can communicate with each other.
  • the generation device 10 includes (1) a first input section 11, an output section 12, an operation reception section 15, an image generation section 16, a display section 17, and a communication section 18. (2) a second computer device 110 including a control circuit 13, a machine learning model 14, and a communication unit 19; and (3) a communication unit 18 and a communication unit 19 are communicably connected. It may also be realized by a network 120 that supports
  • the first computer device 100 may be, for example, a personal computer (personal computer), and the second computer device 110 may be a server.
  • a personal computer personal computer
  • the second computer device 110 may be a server.
  • control parameter generation system 1 has (i) a tolerance that allows the sensor 30 to measure the position of the driven object 24 and evaluate that the driven object 24 has reached a predetermined target position; The description has been made assuming that the configuration is such that the measurement data representing the position of the driven object 24 after the time when it reaches the position is output, and (ii) the input unit 11 acquires the measurement data output from the sensor 30.
  • control parameter generation system 1 is an example, and the control parameter generation system 1 is configured such that the input unit 11 determines that the drive object 24 has reached a permissible position after the time when the driven object 24 has reached a permissible position where it can be evaluated that the driven object 24 has reached a predetermined target position.
  • the configuration is not necessarily limited to the above configuration as long as measurement data representing the position of the driven object 24 can be acquired.
  • FIG. 25 is a block diagram showing the configuration of a control parameter generation system 1D that is an example of another configuration of the control parameter generation system 1 and does not include the sensor 30.
  • the servo motor 23 has a built-in sensor that detects the motor position (for example, if the servo motor 23 is a rotary motor, the rotational position of the servo motor 23). Then, the servo motor 23 outputs an encoded value representing the motor position of the servo motor 23 detected by the built-in sensor. That is, the production device 20D outputs an encoded value.
  • Such a sensor that detects the position of the motor is generally also referred to as an encoder.
  • servo motors usually have a built-in encoder.
  • the position of the servo motor 23 represented by this encoded value has a one-to-one correspondence with the position of the driven object 24. Therefore, the encoded value output by the servo motor 23 represents the position of the servo motor 23 and also represents the position of the driven object 24. Therefore, it can be said that the sensor built into the servo motor 23 also detects the position of the driven object 24 and outputs an encoded value representing the position of the driven object 24.
  • the input unit 11 acquires the encoded value output from the servo motor 23 as measurement data.
  • the general or specific aspects of the present disclosure may be realized in a system, device, method, integrated circuit, program, or non-transitory recording medium such as a computer-readable CD-ROM. Further, the present invention may be realized by any combination of systems, devices, methods, integrated circuits, programs, and non-transitory recording media. For example, the present disclosure may be implemented as a program for causing a computer device to execute the processing performed by the generation device.
  • the production devices 20 and 20D of the present disclosure may include the generation devices 10 and 10A to 10C.
  • the production apparatuses 20 and 20D of the present disclosure may include the control parameter generation systems 1 and 1A to 1D.
  • the display device 40 may be placed separately from the generating devices 10, 10A to 10C, or may be placed independently of the generating devices 10, 10A to 10C. Further, the display device 40 may be incorporated into the production equipment 20, 20D.
  • the sensor 30 and the sensors 30A and 30C with processing devices may be arranged separately from the production apparatuses 20 and 20D, or may be arranged independently of the production apparatuses 20 and 20D.
  • the sensor 30 and the sensors with processing devices 30A and 30C may be installed and arranged in the generation devices 10 and 10A to 10C.
  • the production devices 20 and 20D of the present disclosure are not limited to devices that produce products, but may include equipment, plants, and factories that produce products. Further, the present disclosure can be applied to a conveyance device in addition to the production devices 20 and 20D. Furthermore, the control parameter generation systems 1, 1A to 1D of the present disclosure can also be applied to equipment, equipment, plants, warehouses, or factories that produce products.
  • the present disclosure can be widely used in systems that generate control parameters, etc.
  • Control parameter generation system 10 10A, 10B, 10C Generation device 11, 11A, 11C Input section 12, 12B Output section 13, 13A, 13B, 13C Control circuit 14 Machine learning model 15 Operation reception Section 16 Image generation section 17 Display section 18, 19 Communication section 20, 20D Production device 21 Memory 22 Control circuit 23 Servo motor 24 Drive target 30 Sensor 30A, 30C Sensor with processing device 40 Display device 100 First computer device 110 No. 2 computer equipment 120 network

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

生産装置に用いる制御パラメータの生成方法であって、駆動対象物の位置を測定するセンサから、位置を表す測定データを取得し、測定データに基づいて、到達した時刻後の駆動対象物の振動を表す評価指標データを生成する。評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、評価指標データに基づいて、評価指標データと制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、制御パラメータを更新し、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合、制御パラメータの更新を中断する。

Description

制御パラメータの生成方法、プログラム、記録媒体、および、制御パラメータの生成装置
 本開示は、制御パラメータの生成方法に関し、特に、生産装置に用いられる制御パラメータの生成方法に関する。
 従来、装置を制御するためのパラメータすなわち制御パラメータの生成方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第2018/151215号
 従来、適正な制御パラメータの生成が望まれている。
 そこで、本開示は、適正な制御パラメータを生成することができる制御パラメータの生成方法等を提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係る制御パラメータの生成方法は、制御パラメータの生成装置が生成し、センサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する、制御パラメータを生成する。前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する制御回路と、前記制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる前記制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備える。前記センサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記位置を表す測定データを出力する。前記制御パラメータの生成方法は、以下の方法を有する。前記センサから出力される前記位置を表す測定データを取得する。前記測定データに基づいて、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを生成する。前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新する。更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力し、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する。
 本開示の他の一態様に係るプログラムは、上記制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラムである。
 本開示の他の一態様に係る記録媒体は、上記制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体である。
 本開示の他の一態様に係る制御パラメータの生成装置は、センサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する制御パラメータを生成する、制御パラメータの生成装置である。前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する第1の制御回路と、前記第1の制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備える。前記センサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記位置を表す測定データを出力する。前記制御パラメータの生成装置は、入力部と、第2の制御回路と、出力部と、を備える。前記入力部は、前記センサから、前記位置を表す測定データを取得する。前記第2の制御回路は、前記測定データに基づいて、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを生成し、前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新する。前記出力部は、更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力する。前記第2の制御回路は、さらに、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する。
 本開示の他の一態様に係る制御パラメータの生成方法は、制御パラメータの生成装置が生成し、処理装置付きセンサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する、制御パラメータを生成する。前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する制御回路と、前記制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備える。前記処理装置付きセンサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを出力する。前記制御パラメータの生成方法は、以下の方法を有する。、前記処理装置付きセンサから出力される前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを取得する。前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新する。更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力する。前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する。
 本開示の他の一態様に係るプログラムは、上記制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラムである。
 本開示の他の一態様に係る記録媒体は、上記制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体である。
 本開示の他の一態様に係る制御パラメータの生成装置は、処理装置付きセンサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する制御パラメータを生成する、制御パラメータの生成装置である。前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する第1の制御回路と、前記第1の制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備える。前記処理装置付きセンサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを出力する。前記制御パラメータの生成装置は、入力部と、第2の制御回路と、出力部と、を備える。前記入力部は、前記処理装置付きセンサから出力される前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを取得する。前記第2の制御回路は、前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新する。前記出力部は、更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力する。前記第2の制御回路は、さらに、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する。
 本開示の上記一態様に係る制御パラメータの生成方法、プログラム、記録媒体、および、制御パラメータの生成装置によれば、適正な制御パラメータを生成することができる。
図1は、実施の形態1に係る制御パラメータ生成システムの概要を示す模式図である。 図2は、実施の形態1に係る制御パラメータ生成システムの構成を示すブロック図である。 図3は、実施の形態1に係る制御パラメータの一例を示す模式図である。 図4は、目標位置に対する駆動対象物の位置偏差の推移の一例を示す模式図である。 図5は、実施の形態1に係る測定データの一例を示すデータ構成図である。 図6は、実施の形態1に係る機械学習モデルが、評価指標データと制御パラメータとの関係を学習した結果に基づいて制御パラメータを出力する様子を示す模式図である。 図7は、実施の形態1に係る画像生成部が生成する画像の一例を示す図である。 図8は、実施の形態1に係る画像生成部が生成する画像の一例を示す図である。 図9は、実施の形態1に係る第1の制御パラメータ調整処理のシーケンス図である。 図10は、実施の形態1に係る第1の制御パラメータ調整処理のフローチャートである。 図11は、実施の形態2に係る制御パラメータ生成システムの概要を示す模式図である。 図12は、実施の形態2に係る制御パラメータ生成システムの構成を示すブロック図である。 図13は、実施の形態2に係る第2の制御パラメータ調整処理のシーケンス図である。 図14は、実施の形態2に係る第2の制御パラメータ調整処理のフローチャートである。 図15は、実施の形態3に係る制御パラメータ生成システムの概要を示す模式図である。 図16は、実施の形態3に係る制御パラメータ生成システムの構成を示すブロック図である。 図17は、実施の形態3に係る調整履歴のデータ構成の一例を示すデータ構成図である。 図18は、実施の形態3に係る表示装置が表示する画像の一例を示す図である。 図19は、実施の形態3に係る表示装置が表示する調整再開時点指定画像の一例を示す図である。 図20は、実施の形態3に係る第3の制御パラメータ調整処理のフローチャートである。 図21は、実施の形態4に係る制御パラメータ生成システムの概要を示す模式図である。 図22は、実施の形態4に係る制御パラメータ生成システムの構成を示すブロック図である。 図23は、実施の形態4に係る第4の制御パラメータ調整処理のフローチャートである。 図24は、変形例に係る生成装置の構成を示すブロック図である。 図25は、変形例に係る制御パラメータ生成システムの構成を示すブロック図である。 図26は、生産装置の振動波形を示す図である。
 (本開示の一態様を得るに至った経緯)
 従来、駆動対象物を駆動するサーボモータを備える生産装置に用いる制御パラメータの調整は、人手によっている。しかしながら、このような生産装置に用いる制御パラメータは、80個に及ぶこともあり、実際に調整する必要があるパラメータは、30~60個に及ぶこともある。また、対象とする生産装置に実装する駆動対象物、用途等に応じて、調整対象とするパラメータが異なる。
 このような事情から、従来、制御パラメータの調整は、熟練技術者が個別に対応している。しかし、それでも、制御パラメータの調整に数日オーダの期間が必要になることがある。
 このような制御パラメータの調整は、振動による異音の発生の抑制、または、一旦動作を止め次の動作に入る際に前の動作の振動が次の動作に与える悪影響の抑制等のために必要である。
 例えば、特許文献1では、機械学習モデルを用いてこのような制御パラメータを調整することが提案されている。しかし、熟練技術者は、異音を聴覚で確認し、振動を視覚、触覚で確認する等、人間の五感を含めて制御パラメータを調整している。そのため、どのようなデータを機械学習モデルに入力すれば効果的に制御パラメータを調整することができるかについては、別途検討が必要である。
 このような背景の中、発明者らは、どのようなデータを機械学習モデルに入力すれば、効果的に制御パラメータを調整することができるかについて、鋭意、検討、実験を重ねた。その結果、発明者らは、駆動対象物が所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の駆動対象物の振動を表す評価指標データと制御パラメータとの間に相関関係があることを見出した。そして、発明者らは、上記評価指標データを機械学習モデルに入力すれば効果的に制御パラメータを調整できるとの知見を得た。
 発明者らは、この知見を基に、更に、検討実験を重ね、熟練技術者によることなく、また、比較的短時間で、適正な制御パラメータを生成することができる制御パラメータの生成方法に想到した。
 しかしながら、発明者らは、この制御パラメータの生成方法を用いて制御パラメータの調整を行った後であっても、再度制御パラメータの調整をやり直したい場合があることに気が付いた。すなわち、発明者らは、この制御パラメータの生成方法を用いて制御パラメータの調整を行った後であっても、振動による異音の発生等が依然として発生する場合があることに気が付いた。このような場合には、もう一度最初からこの制御パラメータの生成方法を用いて制御パラメータの調整をやり直す必要があった。そして、もう一度やり直すことで、振動による異音の発生等が抑制されることを確認した。
 発明者らは、このような現象が発生する原因を調査したところ、以下の知見を得た。
 すなわち、機械学習モデルを用いて制御パラメータを調整する場合、調整対象とする生産装置等を常時人が監視していないことがある。このため、制御パラメータを調整している期間、調整対象とする生産装置等の周辺を人が歩く、調整対象とする生産装置等が設置される工場等の周辺の道路を大型トラック等が走行する、あるいは、調整対象とする生産装置等が設置される部屋等の出入口のドアが開け閉めされる等による、調整対象とする生産装置等の振動が、制御パラメータの調整に悪影響を及ぼしている場合があることが判明した。
 図26は、発明者らが上記知見を得るに至る基となった実測データの一例であって、制御パラメータを調整している期間において、生産装置が設置される工場の周辺の道路を大型トラックが走行する場合における、レーザ変位計により測定された生産装置の変位の実測データと、走行しない場合における、レーザ変位計により測定された生産装置の変位の実測データとを示す、生産装置の振動波形である。
 図26において、横軸は経過時間であって、縦軸は生産装置の変位の振幅である。
 図26に示すように、発明者らは、周辺の道路を大型トラックが走行しない場合には生産装置の振幅が閾値の範囲内に十分に収まっている期間であっても、周辺の道路を大型トラックが走行している場合には生産装置の振動が閾値の範囲内に収まっていないという事実に気がついた。そして、発明者らは、制御パラメータを調整している期間において、周辺の道路を大型トラックが走行することに起因して生産装置の振動が閾値の範囲内に収まらないという上記現象が起こった場合には、制御パラメータの調整を行った後であっても、振動による異音の発生等が依然として発生してしまうことがあるという事実に気が付いた。
 発明者らは、さらなる実測データの取得および解析を行い、生産装置の周辺を人が歩くことに起因して生産装置の振動が閾値の範囲内に収まらないという現象、生産装置が設置されている部屋の出入口のドアが開け閉めされることに起因して生産装置の振動が閾値の範囲内に収まらない現象が起こることを確認した。そして、制御パラメータを調整している期間において、このような現象が起こった場合にも、制御パラメータの調整を行った後であっても、振動による異音の発生等が依然として発生してしまうことがあるという事実を突き止めた。
 そこで、発明者らは、この新たに得られた知見を基に、更に、検討実験を重ね、下記本開示に係る制御パラメータの生成方法、プログラム、記録媒体、および、制御パラメータの生成装置に想到した。
 本開示の一態様に係る制御パラメータの生成方法は、制御パラメータの生成装置が生成し、センサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する、制御パラメータを生成する。前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する制御回路と、前記制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる前記制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備える。前記センサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記位置を表す測定データを出力する。前記制御パラメータの生成方法は、以下の方法を有する。前記センサから出力される前記位置を表す測定データを取得する。前記測定データに基づいて、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを生成する。前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新する。更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力する。前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する。
 上記制御パラメータの生成方法によると、許容位置に到達した時刻後の振動を示す評価指標データに基づき制御パラメータを更新することで、熟練技術者によることなく、また、比較的短時間で、適正な制御パラメータを生成することができる。
 さらには、上記制御パラメータの生成方法によると、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合に、制御パラメータの更新が中断されるため、制御パラメータを調整している期間における、調整対象とする生産装置等の振動が、制御パラメータの調整に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制することができる。
 このため、上記制御パラメータの生成方法によると、制御パラメータの調整をやり直す必要が生じる頻度を抑制することができる。
 また、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、さらに、前記制御パラメータの更新を中断する旨のメッセージを表示装置に出力するとしてもよい。
 これにより、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合に、パラメータの更新を中断する旨のメッセージを表示装置に表示させることができる。
 また、前記制御パラメータの更新を中断した後において、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値以下になった場合、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値以下になった時刻以降に取得した前記測定データに基づいて生成した前記評価指標データに基づいて、中断していた前記制御パラメータの更新を再開するとしてもよい。
 これにより、評価指標データが示す振動が再び所定の閾値以下になった場合に、中断していた制御パラメータの更新を再開することができる。
 また、前記生産装置は、実装装置、加工装置、または、工作装置のいずれか1つを含むとしてもよい。
 これにより、実装装置、加工装置、または、工作装置のいずれか1つである生産装置を対象として、適正な制御パラメータを生成することができる。
 本開示の他の一態様に係るプログラムは、上記制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラムである。
 上記プログラムによると、許容位置に到達した時刻後の振動を示す評価指標データに基づき制御パラメータを更新することで、熟練技術者によることなく、また、比較的短時間で、適正な制御パラメータを生成することができる。
 さらには、上記プログラムによると、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合に、制御パラメータの更新が中断されるため、制御パラメータを調整している期間における、調整対象とする生産装置等の振動が、制御パラメータの調整に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制することができる。
 このため、上記プログラムによると、制御パラメータの調整をやり直す必要が生じる頻度を抑制することができる。
 本開示の他の一態様に係る記録媒体は、上記制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体である。
 上記記録媒体によると、許容位置に到達した時刻後の振動を示す評価指標データに基づき制御パラメータを更新することで、熟練技術者によることなく、また、比較的短時間で、適正な制御パラメータを生成することができる。
 さらには、上記記録媒体によると、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合に、制御パラメータの更新が中断されるため、制御パラメータを調整している期間における、調整対象とする生産装置等の振動が、制御パラメータの調整に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制することができる。
 このため、上記記録媒体によると、制御パラメータの調整をやり直す必要が生じる頻度を抑制することができる。
 本開示の他の一態様に係る制御パラメータの生成装置は、センサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する制御パラメータを生成する、制御パラメータの生成装置である。前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する第1の制御回路と、前記第1の制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備える。前記センサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記位置を表す測定データを出力する。前記制御パラメータの生成装置は、入力部と、第2の制御回路と、出力部と、を備える。前記入力部は、前記センサから出力される前記位置を表す測定データを取得する。前記第2の制御回路は、前記測定データに基づいて、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを生成し、前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新する。前記出力部は、更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力する。前記第2の制御回路は、さらに、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する。
 上記制御パラメータの生成装置によると、駆動対象物が許容位置に到達した時刻後の振動を示す評価指標データに基づき制御パラメータを更新することで、熟練技術者によることなく、また、比較的短時間で、適正な制御パラメータを生成することができる。
 さらには、上記制御パラメータの生成装置によると、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合に、制御パラメータの更新が中断されるため、制御パラメータを調整している期間における、調整対象とする生産装置等の振動が、制御パラメータの調整に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制することができる。
 このため、上記制御パラメータの生成装置によると、制御パラメータの調整をやり直す必要が生じる頻度を抑制することができる。
 本開示の他の一態様に係る制御パラメータの生成方法は、処理装置付きセンサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する、制御パラメータを生成する。前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する制御回路と、前記制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備える。前記処理装置付きセンサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを出力する。前記制御パラメータの生成方法は、以下の方法を有する。、前記処理装置付きセンサから出力される前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを取得する。前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新する。更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力する。前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する。
 上記制御パラメータの生成方法によると、駆動対象物が許容位置に到達した時刻後の振動を示す評価指標データに基づき制御パラメータを更新することで、熟練技術者によることなく、また、比較的短時間で、適正な制御パラメータを生成することができる。
 さらには、上記制御パラメータの生成方法によると、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合に、制御パラメータの更新が中断されるため、制御パラメータを調整している期間における、調整対象とする生産装置等の振動が、制御パラメータの調整に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制することができる。
 このため、上記制御パラメータの生成方法によると、制御パラメータの調整をやり直す必要が生じる頻度を抑制することができる。
 また、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、さらに、前記制御パラメータの更新を中断する旨のメッセージを表示装置に出力するとしてもよい。
 これにより、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合に、パラメータの更新を中断する旨のメッセージを表示装置に表示させることができる。
 また、前記制御パラメータの更新を中断した後において、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値以下になった場合、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値以下になった時刻以降に取得した前記評価指標データに基づいて、中断していた前記制御パラメータの更新を再開するとしてもよい。
 これにより、評価指標データが示す振動が再び所定の閾値以下になった場合に、中断していた制御パラメータの更新を再開することができる。
 また、前記評価指標データは、前記処理装置付きセンサにおいて、前記処理装置付きセンサにて測定された前記駆動対象物の位置に基づいて生成されるとしてもよい。
 これにより、評価指標データを、処理装置付きセンサにより測定された駆動対象物の位置に基づいて生成されたものとすることができる。
 また、前記処理装置付きセンサは、画像処理装置を含むとしてもよい。
 これにより、評価指標データを、画像処理に基づいて生成されたものとすることができる。
 また、前記生産装置は、実装装置、加工装置、または、工作装置のいずれか1つを含むとしてもよい。
 これにより、実装装置、加工装置、または、工作装置のいずれか1つである生産装置を対象として、適正な制御パラメータを生成することができる。
 本開示の他の一態様に係るプログラムは、上記制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラムである。
 上記プログラムによると、許容位置に到達した時刻後の振動を示す評価指標データに基づき制御パラメータを更新することで、熟練技術者によることなく、また、比較的短時間で、適正な制御パラメータを生成することができる。
 さらには、上記プログラムによると、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合に、制御パラメータの更新が中断されるため、制御パラメータを調整している期間における、調整対象とする生産装置等の振動が、制御パラメータの調整に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制することができる。
 このため、上記プログラムによると、制御パラメータの調整をやり直す必要が生じる頻度を抑制することができる。
 本開示の他の一態様に係る記録媒体は、上記制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体である。
 上記記録媒体によると、許容位置に到達した時刻後の振動を示す評価指標データに基づき制御パラメータを更新することで、熟練技術者によることなく、また、比較的短時間で、適正な制御パラメータを生成することができる。
 さらには、上記記録媒体によると、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合に、制御パラメータの更新が中断されるため、制御パラメータを調整している期間における、調整対象とする生産装置等の振動が、制御パラメータの調整に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制することができる。
 このため、上記記録媒体によると、制御パラメータの調整をやり直す必要が生じる頻度を抑制することができる。
 本開示の一態様に係る制御パラメータの生成装置は、処理装置付きセンサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する制御パラメータを生成する、制御パラメータの生成装置である。前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する第1の制御回路と、前記第1の制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備える。前記処理装置付きセンサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを出力する。前記制御パラメータの生成装置は、入力部と、第2の制御回路と、出力部と、を備える。前記入力部は、前記処理装置付きセンサから出力される前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを取得する。前記第2の制御回路は、前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新する。前記出力部は、更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力する。前記第2の制御回路は、さらに、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する。
 上記制御パラメータの生成装置によると、許容位置に到達した時刻後の振動を示す評価指標データに基づき制御パラメータを更新することで、熟練技術者によることなく、また、比較的短時間で、適正な制御パラメータを生成することができる。
 さらには、上記制御パラメータの生成装置によると、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合に、制御パラメータの更新が中断されるため、制御パラメータを調整している期間における、調整対象とする生産装置等の振動が、制御パラメータの調整に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制することができる。
 このため、上記制御パラメータの生成装置によると、制御パラメータの調整をやり直す必要が生じる頻度を抑制することができる。
 以下、本開示の一態様に係る制御パラメータ生成システムの具体例について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置および接続形態、ならびに、ステップ(工程)およびステップの順序等は、一例であって本開示を限定する趣旨ではない。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。
 (実施の形態1)
 以下、実施の形態1に係る制御パラメータ生成システムについて説明する。この制御パラメータ生成システムは、駆動対象物を駆動するサーボモータを備える生産装置に用いる制御パラメータを生成するシステムである。
 <構成>
 図1は、実施の形態1に係る制御パラメータ生成システム1の概要を示す模式図である。
 図2は、制御パラメータ生成システム1の構成を示すブロック図である。
 図1に示すように、制御パラメータ生成システム1は、生成装置10と、生産装置20と、センサ30とを備える。センサ30は生産装置20とは別に備えてもよいが、生産装置20が備える構成要素としてよい。また、センサ30は、生産装置20とは独立した検査装置またはその一部であってもよい。
 生産装置20は、機器を生産するために利用される装置であって、機器の加工、実装、搬送等を行う。生産装置20は、例えば、工場の生産ラインに設置される。生産装置20は、具体的には、例えば、LED(発光ダイオード)ボンダ、実装機、加工機、取り出しロボット等である。
 図2に示すように、生産装置20は、メモリ21と、制御回路22と、サーボモータ23と、駆動対象物24とを備える。
 サーボモータ23は、制御回路22によりその動作を制御され、駆動対象物24を駆動する。サーボモータ23は、例えば、回転式モータであってもよいし、リニアモータであってもよい。
 駆動対象物24は、サーボモータ23により駆動される対象物である。駆動対象物24は、例えば、生産装置20において加工対象となる加工対象物、実装対象となる実装対象物、搬送対象となる搬送対象物等である。また、駆動対象物24は、例えば、生産装置20において取り扱われる対象物等を保持するアームであってもよく、これらの対象物等を搬送するトレーであってもよい。
 制御回路22は、サーボモータ23に対して、駆動対象物24の位置を所定の目標位置にするための指令を出力することで、サーボモータ23を制御する。制御回路22がサーボモータ23に出力する指令は、例えば、サーボモータ23または駆動対象物24の位置を指令する位置指令であってもよいし、例えば、サーボモータ23のトルクを指令するトルク指令であってもよい。
 制御回路22は、メモリ21に記憶される制御パラメータに基づいて、サーボモータ23を制御する。言い換えると、制御回路22は、サーボモータ23を制御する際に、メモリ21に記憶される制御パラメータを用いる。
 メモリ21は、制御回路22がサーボモータ23を制御する際に用いる制御パラメータを記憶する。メモリ21が記憶する制御パラメータは、生成装置10から出力された制御パラメータである。
 図3は、メモリ21が記憶する制御パラメータの一例を示す模式図である。
 図3に示すように、メモリ21が記憶する制御パラメータには、例えば、駆動対象物24の振動周波数を調整するパラメータa1、a2、駆動対象物24の高速化を調整するパラメータb1、b2、駆動対象物24の振動特性における特異点の深さを調整するパラメータc1、c2、駆動対象物24の振動振幅を調整するパラメータd1、d2等が含まれる。
 一般に、制御パラメータの中には、例えば、高速化を調整するパラメータb1、b2と、振動特性における特異点の深さを調整するパラメータc1、c2、および、振動振幅を調整するパラメータd1、d2とのように、互いにトレードオフの関係性があるパラメータが含まれる。
 再び、図1および図2に戻って、制御パラメータ生成システム1の説明を続ける。
 センサ30は、駆動対象物24の位置を測定する。そして、センサ30は、駆動対象物24が所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の駆動対象物24の位置を表す測定データを、生成装置10に出力する。
 図4は、生産装置20が、駆動対象物24を目標位置に駆動する際における、目標位置に対する駆動対象物24の位置偏差の推移の一例を示す模式図である。
 図4において、横軸は時刻を示し、縦軸は、目標位置に対する駆動対象物24の位置偏差を示す。
 図4に示すように、本明細書において、許容位置とは、目標位置からの位置偏差が要求精度以内の位置のことをいう。また、図4に示すように、本明細書において、目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻(以下、「整定時刻」とも称する。)とは、駆動対象物24が許容位置に到達した後において再び許容位置から逸脱しなくなった場合における、最後に許容位置に到達した時刻(図4中の時刻sett_t)のことをいう。
 図5は、センサ30が出力する測定データの一例を示すデータ構成図である。
 図5に示すように、測定データは、一例として、許容位置に到達した時刻後の経過時間[ms]と、目標位置からの偏差量[mm]とを一対一に対応付けたデータである。
 再び、図1および図2に戻って、制御パラメータ生成システム1の説明を続ける。
 生成装置10は、メモリ21が記憶している制御パラメータ(以下、「記憶中制御パラメータ」とも称する)を更新するための制御パラメータ(以下、「更新用制御パラメータ」とも称する)を生成する。より具体的には、生成装置10は、生産装置20が記憶中制御パラメータを用いて駆動対象物24を目標位置に駆動した結果、センサ30から出力される測定データを逐次取得し、取得した測定データに基づいて更新用制御パラメータを逐次生成し、生成した更新用制御パラメータを生産装置20に逐次出力する。
 図2に示すように、生成装置10は、入力部11と、出力部12と、制御回路13と、機械学習モデル14と、操作受け付け部15と、画像生成部16と、表示部17とを備える。
 生成装置10は、例えば、プロセッサと、メモリと、入出力インターフェースとを備えるコンピュータ装置において、プロセッサがメモリに記憶されるプログラムを実行することで実現される。このようなコンピュータ装置は、例えば、パーソナルコンピュータ(パソコン)である。
 入力部11は、センサ30から出力された測定データを取得する。入力部11は、例えば、信号を入力する電子部品または電子回路であってよい。
 制御回路13は、入力部11により取得された測定データに基づいて、整定時刻後の駆動対象物24の振動を示す評価指標データを生成し、生成した評価指標データに基づいて、評価指標データと制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデル14を用いて、制御パラメータを更新する。
 制御回路13が生成する評価指標データは、以下の(1)~(3)のうちのいずれか1つ、または(4)である。すなわち、
(1)整定時刻後の駆動対象物24の振動を示す偏差波形と基準軸とで囲まれる面積の総和(以下、「総和面積評価指標データ」とも称する)。
(2)整定時刻後の駆動対象物24の振動を示す偏差波形のバラツキ度合い(以下、「バラツキ度合い評価指標データ」とも称する)。
(3)整定時刻後の駆動対象物24の振動を示す偏差波形の実効値(以下、「実効値評価指標データ」とも称する)。
のうちのいずれか1つ、または、
(4)駆動対象物24が駆動され始めた時刻から整定時刻までの時間(以下、「整定時間評価指標データ」とも称する)。
である。
 制御回路13が生成する評価指標データは、制御パラメータ生成システム1を利用するユーザにより指定される。
 以下、制御回路13が生成する、総和面積評価指標データとバラツキ度合い評価指標データと実効値評価指標データとについて、図4を参照しながらより詳細に説明する。
 図4に示すように、制御回路13が生成する総和面積データは、より具体的には、目標位置に対する駆動対象物の位置偏差fを時刻tの変数として、f=E(t)で表した場合に、(式1)、(式2)、または、(式3)に示される数式により算出される。
 ここで、積分区間の始点sett_tは、整定時刻であって、積分区間の終点cal_eはユーザにより設定された時刻である。なお、ここでは、積分区間の始点sett_tが整定時刻であるとして説明するが、積分区間の始点sett_tは、整定時刻であってもよいし、整定時刻後の任意の時刻であってもよい。
 cal_eは、例えば、目標位置に対する駆動対象物24の位置偏差が要求精度の1/10以内に到達した後において再び位置偏差が要求精度の1/10以内から逸脱しなくなった場合に、最後に位置偏差が要求精度の1/10以内に到達した時刻に設定されてもよい。また、cal_eは、例えば、入力部11が取得した測定データに含まれるデータ数が所定の数に達する時刻に設定されてもよいし、整定時刻から指定された時間経過した時刻に設定されてもよい。
 制御回路13が生成するバラツキ度合い評価指標データは、より具体的には、def = cal_e - sett_tとした場合に、(式4)に示される数式により算出される。
 制御回路13が生成する実効値評価指標データは、より具体的には、(式5)に示される数式により算出される。
 再び、図1および図2に戻って、制御パラメータ生成システム1の説明を続ける。
 機械学習モデル14は、評価指標データと制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルであって、制御回路13から評価指標データが逐次入力される毎に、評価指標データと制御パラメータとの関係を学習し、学習結果に基づいて制御回路13に逐次制御パラメータを出力する。
 機械学習モデル14は、より具体的には、ベイズ最適化アルゴリズムを利用して、制御回路13から評価指標データが逐次入力される毎に、評価指標データと、その評価指標データに対応する制御パラメータ(以下、「対応制御パラメータ」とも称する)との関係を学習して、学習結果に基づいて、最も評価指標データが小さくなると予測される制御パラメータを、制御回路13に出力する。
 図6は、機械学習モデル14が、評価指標データと対応制御パラメータとの関係を学習し、学習した結果に基づいて、最も評価指標データが小さくなると予測される制御パラメータを出力する様子を示す模式図である。
 図6において、横軸は、制御パラメータの値であり、縦軸は、評価指標データの値である。また、図6において、丸でプロットされた点は、機械学習モデル14に過去に入力された評価指標データの値のそれぞれについての、その評価指標データの対応制御パラメータの値を示す点である。
 図6に示すように、機械学習モデル14は、ベイズ最適化アルゴリズムを利用して、評価指標データと対応制御パラメータとの関係を、ある程度の範囲を持って予測し、予測した関係を用いて、最も評価指標データが小さくなると予測される制御パラメータを出力する。
 再び、図1および図2に戻って、制御パラメータ生成システム1の説明を続ける。
 出力部12は、制御回路13により更新された制御パラメータを、メモリ21に記憶させるために、生産装置20に出力する。出力部12は、例えば、信号を出力する電子部品または電子回路であってよい。
 操作受け付け部15は、制御パラメータ生成システム1を利用するユーザによる、生成装置10への入力操作を受け付ける。操作受け付け部15は、例えば、ボタンやキーボードといった入力装置であってよい。
 表示部17は、制御パラメータ生成システム1を利用するユーザに提供する画像を表示する。表示部17は、例えば、液晶モニタ、有機EL(Electro Luminescence)モニタあるいはCRT(Cathode Ray Tube)モニタであってよい。
 画像生成部16は、表示部17が表示する画像を生成する。画像生成部16は、例えば、グラフィックボードであってよい。
 図7は、画像生成部16が生成する画像の一例である。図7は、制御パラメータ生成システム1が、後述する第1の制御パラメータ調整処理を開始する際に、制御パラメータ生成システム1を利用するユーザに対して、制御回路13が生成する評価指標データをどの評価指標データとするかの指定を促す画像(以下、「評価指標データ指定画像」とも称する)の一例となっている。
 図7に示すように、生成装置10は、評価指標データ指定画像を表示部17に表示させることで、ユーザに対して、制御回路13が生成する評価指標データとして、整定時間評価指標データの指定、または、総和面積評価指標データと、バラツキ度合い評価指標データと、実効値評価指標データと(以下、これら3つの評価指標データのことを「振動評価指標データ」とも称する)のうちのいずれか1つの指定を促す。
 ユーザは、例えば、評価指標データ指定画像に対して、「整定時間」の横にチェックを入れることで、評価指標データとして、整定時間評価指標データを指定する。ユーザは、例えば、評価指標データ指定画像に対して、「振動」の横にチェックを入れ、かつ、「面積」の横に丸印を入れることで、評価指標データとして、面積総和評価指標データを指定する。ユーザは、例えば、評価指標データ指定画像に対して、「振動」の横にチェックを入れ、かつ、「分散」の横に丸印を入れることで、評価指標データとして、バラツキ度合い評価指標データを指定する。ユーザは、例えば、評価指標データ指定画像に対して、「振動」の横にチェックを入れ、かつ、「RMS(実効値)」の横に丸印を入れることで、評価指標データとして、実効値評価指標データを指定する。
 また、ユーザは、例えば、評価指標データ指定画像に対して、「整定時間」の横と「振動」の横との双方にチェックを入れることで、評価指標データとして、整定時間評価指標データおよび振動評価指標データを指定する。この場合、制御回路13は、整定時間評価指標データの値と、振動評価指標データの値との和を評価指標データの値とする評価指標データとしてもよいし、整定時間評価指標データの値と、振動評価指標データの値とのそれぞれに対して、予め定められた重み付け係数を乗じた値の和を評価指標データの値とする評価指標データとしてもよい。
 図8は、画像生成部16が生成する画像の一例である。図8は、制御パラメータ生成システム1が、後述する第1の制御パラメータ調整処理を実行している最中に、制御パラメータ生成システム1を利用するユーザに対して、第1の制御パラメータ調整処理における評価指標データの値の状況を提示する画像(以下、「状況提示画像」とも称する)の一例となっている。
 図8中のグラフにおいて、横軸は、生成装置10が逐次出力した制御パラメータの回数であり、縦軸は、生成装置10が逐次出力した制御パラメータのそれぞれに対応する評価指標データの値である。また、図8中のグラフにおいて、実線の折れ線は、生成装置10が出力した制御パラメータに対応する評価指標データの値の最小値の推移を示す。
 図8に示すように、状況提示画像の右上に、「中断」と記されたアイコン(以下、「中断アイコン」とも称する)と、「再開」と記されたアイコン(以下、「再開アイコン」とも称する)とが配置されている。
 中断アイコンは、例えば、ユーザが状況提示画像を視認した結果、生成装置10が出力した制御パラメータに対応する評価指標データの値が十分に小さくなっているために、これ以上、第1の制御パラメータ調整処理を継続させる必要がないと判断した場合に、中断アイコンをクリックすることで、第1の制御パラメータ調整処理を中断させることができるアイコンである。
 再開アイコンは、例えば、ユーザが状況提示画像を視認した結果、生成装置10が出力した制御パラメータに対応する評価指標データの値が十分に小さくなっていないために、第1の制御パラメータ調整処理を継続させる必要があると判断した場合に、再開アイコンをクリックすることで、第1の制御パラメータ調整処理を継続させることができるアイコンである。
 <動作>
 以下、上記構成の制御パラメータ生成システム1が行う動作について説明する。
 制御パラメータ生成システム1は、メモリ21が記憶する制御パラメータを適正な値に調整する第1の制御パラメータ調整処理を実行する。第1の制御パラメータ調整処理は、例えば、制御パラメータ生成システム1を利用するユーザが、生成装置10に対して、第1の制御パラメータ調整処理を開始する旨の操作を行うことで開始される。
 図9は、第1の制御パラメータ調整処理のシーケンス図であり、図10は、第1の制御パラメータ調整処理のフローチャートである。
 図9、図10に示すように、第1の制御パラメータ調整処理が開始されると、生成装置10は、第1の制御パラメータ調整処理を実行するための所定のプログラムを起動する(ステップS10)。
 所定のプログラムが起動されると、出力部12は、制御パラメータの初期値をメモリ21に出力する(ステップS15)。このとき、出力部12は、例えば、予め定められた値からなる制御パラメータの初期値を出力するとしてもよいし、例えば、ユーザにより指定された値からなる制御パラメータの初期値を出力するとしてもよいし、例えば、ユーザにより指定された算出方法により算出された値からなる制御パラメータの初期値を出力するとしてもよい。
 出力部12から制御パラメータが出力されると、メモリ21は、出力部12から出力された制御パラメータを記憶する(ステップS20)。すると、制御回路22は、メモリ21が記憶する制御パラメータに基づいて、駆動対象物24の位置を所定の目標位置にするための指令を生成してサーボモータ23に出力する。これにより、制御回路22は、サーボモータ23を制御する(ステップS25)。すると、サーボモータ23は、制御回路22から出力された指令に基づいて、駆動対象物24を駆動する(ステップS30)。
 駆動対象物24がサーボモータ23により駆動されると、センサ30は、駆動対象物24の位置を測定し(ステップS35)、駆動対象物24が所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の駆動対象物24の位置を表す測定データを、入力部11に出力する。すると、入力部11は、センサ30から出力された測定データを取得する(ステップS40)。
 入力部11が測定データを取得すると、制御回路13は、測定データに基づいて、整定時刻後の駆動対象物24の振動を示す評価指標データを生成する(ステップS45)。そして、制御回路13は、評価指標データの生成が、所定の条件を満たしているか否かを調べる(ステップS50)。ここで、所定の条件とは、例えば、評価指標データの更新回数(すなわち生成回数)が所定の回数に到達したという条件、制御パラメータの調整開始から所定の時間が経過したという条件等である。ここで、所定の回数、所定の時間は、あらかじめ定められるとしていてもよいし、制御パラメータ生成システム1を利用するユーザにより指定されるとしてもよい。
 ステップS50の処理において、評価指標データの生成が、所定の条件を満たしていない場合に(ステップS50:No)、制御回路13は、生成した評価指標データを、機械学習モデル14に出力する。すると、機械学習モデル14は、評価指標データと、対応制御パラメータとの関係を学習して(ステップS55)、最も評価指標データの値が小さくなると予測される制御パラメータを出力する。すると、制御回路13は、機械学習モデル14から新たに出力された制御パラメータで、前回、出力部12が出力した制御パラメータを更新する(ステップS60)。すると、出力部12は、制御回路13により新たに更新された制御パラメータを、メモリ21に送信する(ステップS65)。
 ステップS65の処理が終了すると、制御パラメータ生成システム1は、ステップS20の処理に進んで、ステップS20以下の処理を繰り返す。
 ステップS50の処理において、生成した評価指標データが、所定の条件を満たしている場合に(ステップS50:Yes)、制御パラメータ生成システム1は、その第1の制御パラメータ調整処理を終了する。
 <考察>
 上述したように、上記構成の制御パラメータ生成システム1は、第1の制御パラメータ調整処理を実行することにより、評価指標値データの生成が所定の条件を満たすまで、繰り返し制御パラメータの生成を行うことで制御パラメータの調整を行う。
 このため、制御パラメータ生成システム1によると、熟練技術者によることなく、また、比較的短時間で、適正な制御パラメータを生成することができる。
 (実施の形態2)
 以下、実施の形態1に係る制御パラメータ生成システム1から、一部の構成が変更されて構成される実施の形態2に係る制御パラメータ生成システムについて説明する。
 制御パラメータ生成システム1は、センサ30が、駆動対象物24の位置を測定して測定データを出力し、生成装置10が、センサ30から出力された測定データを取得するシステムの一例であった。
 これに対して、実施の形態2に係る制御パラメータ生成システムは、実施の形態2に係る処理装置付きセンサが、駆動対象物24の位置を測定して評価指標データを出力し、実施の形態2に係る生成装置が、実施の形態2に係る処理装置付きセンサから出力された評価指標データを取得するシステムの一例となっている。
 ここでは、実施の形態2に係る制御パラメータ生成システムについて、制御パラメータ生成システム1と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、制御パラメータ生成システム1との相違点を中心に説明する。
 図11は、実施の形態2に係る制御パラメータ生成システム1Aの概要を示す模式図である。
 図12は、制御パラメータ生成システム1Aの構成を示すブロック図である。
 図11に示すように、制御パラメータ生成システム1Aは、実施の形態1に係る制御パラメータ生成システム1から、生成装置10が生成装置10Aに変更され、センサ30が処理装置付きセンサ30Aに変更されて構成される。また、図12に示すように、生成装置10Aは、生成装置10から、入力部11が入力部11Aに変更され、制御回路13が制御回路13Aに変更されて構成される。
 処理装置付きセンサ30Aは、駆動対象物24の位置を測定する。そして、処理装置付きセンサ30Aは、駆動対象物24が所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の駆動対象物24の位置を表す測定データを生成する。さらに、処理装置付きセンサ30Aは、生成した測定データに基づいて、整定時刻後の駆動対象物24の振動を示す評価指標データを生成し、生成した評価指標データを、生成装置10Aに出力する。
 処理装置付きセンサ30Aは、例えば、駆動対象物24の位置を測定するセンシングデバイスと、プロセッサと、メモリと、入出力インターフェースとを備えるコンピュータ装置において、プロセッサがメモリに記憶されるプログラムを実行することで実現される。このようなコンピュータ装置は、例えばパーソナルコンピュータ(パソコン)である。
 または、処理装置付きセンサ30Aは、例えば、画像処理装置を含むとしてもよい。この場合、処理装置付きセンサ30Aは、例えば、画像処理装置を用いて駆動対象物24の画像に対して画像処理を行うことで、駆動対象物24の位置を測定するとしてもよい。
 入力部11Aは、処理装置付きセンサ30Aから出力された評価指標データを取得する。
 制御回路13Aは、入力部11Aにより取得された評価指標データに基づいて、評価指標データと制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデル14を用いて、制御パラメータを更新する。
 <動作>
 以下、上記構成の制御パラメータ生成システム1Aが行う動作について説明する。
 制御パラメータ生成システム1Aは、実施の形態1に係る第1の制御パラメータ調整処理から、一部の処理が変更された第2の制御パラメータ調整処理を行う。
 図13は、第2の制御パラメータ調整処理のシーケンス図であり、図14は、第2の制御パラメータ調整処理のフローチャートである。
 図13、図14に示すように、第2の制御パラメータ調整処理は、ステップS110の処理~ステップS165の処理を含む。これらの処理のうち、ステップS110の処理~ステップS130の処理、および、ステップS150の処理~ステップS165の処理は、それぞれ、第1の制御パラメータ調整処理における、ステップS10の処理~ステップS30の処理、および、ステップS50の処理~ステップS65の処理と同様の処理である。
 このため、ここでは、ステップS135の処理~ステップS145の処理を中心に説明する。
 ステップS130の処理が終了すると、処理装置付きセンサ30Aは、駆動対象物24の位置を測定し(ステップS135)、駆動対象物24が所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の駆動対象物24の位置を表す測定データを生成する。そして、処理装置付きセンサ30Aは、生成した測定データに基づいて、整定時刻後の駆動対象物24の振動を示す評価指標データを生成し(ステップS140)、生成した評価指標データを、入力部11Aに出力する。すると、入力部11Aは、処理装置付きセンサ30Aから出力された評価指標データを取得する(ステップS145)。
 ステップS145の処理が終了すると、制御パラメータ生成システム1Aは、ステップS150の処理に進む。
 ステップS150の処理において、評価指標データの生成が、所定の条件を満たしている場合に(ステップS150:Yes)、制御パラメータ生成システム1Aは、その第2の制御パラメータ調整処理を終了する。
 <考察>
 上述したように、上記構成の制御パラメータ生成システム1Aは、実施の形態1に係る制御パラメータ生成システム1と同様に、第2の制御パラメータ調整処理を実行することにより、評価指標値データの生成が所定の条件を満たすまで、繰り返し制御パラメータの生成を行うことで制御パラメータの調整を行う。
 このため、制御パラメータ生成システム1Aによると、制御パラメータ生成システム1と同様に、熟練技術者によることなく、また、比較的短時間で、適正な制御パラメータを生成することができる。
 (実施の形態3)
 以下、実施の形態1に係る制御パラメータ生成システム1から、一部の構成が変更されて構成される実施の形態3に係る制御パラメータ生成システムについて説明する。
 実施の形態3に係る制御パラメータ生成システムは、制御パラメータの調整を行っている間に、評価指標データが示す振動が所定の閾値を超えた場合、制御パラメータの更新を中断し、その後、評価指標データが示す振動が所定の閾値以下になった場合、中断していた制御パラメータの更新を再開するシステムの一例である。
 ここでは、実施の形態3に係る制御パラメータ生成システムについて、制御パラメータ生成システム1と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、制御パラメータ生成システム1との相違点を中心に説明する。
 図15は、実施の形態3に係る制御パラメータ生成システム1Bの概要を示す模式図である。
 図16は、制御パラメータ生成システム1Bの構成を示すブロック図である。
 図15に示すように、制御パラメータ生成システム1Bは、実施の形態1に係る制御パラメータ生成システム1から、生成装置10が生成装置10Bに変更され、表示装置40が追加されて構成される。また、図16に示すように、生成装置10Bは、生成装置10から、出力部12が出力部12Bに変更され、制御回路13が制御回路13Bに変更されて構成される。なお、表示装置40は、生成装置10Bとは別に備えられてもよいが、生成装置10Bに含まれてもよい。また、表示装置40と表示部17とが同一であってもよい。表示装置40が表示部17の一部として含まれる場合として、例えば表示部17が複数の表示装置からなり、表示装置40がそのうちの1つであってもよい。また、表示部17に、表示装置40が示す情報を表示させてもよい。
 制御回路13Bは、制御回路13が行う動作と同様の動作を行い、さらに、以下の動作を行う。
 制御回路13Bは、評価指標データを生成すると、生成した評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値を超えたか否かを判定する。
 制御回路13Bは、評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値以下の場合、機械学習モデル14を用いて、制御パラメータを更新し、評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値を超えた場合、制御パラメータの更新を中断する。
 制御回路13は、さらに、制御パラメータの更新を中断した後において、評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値以下になった場合、評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値以下になった時刻以降に取得した測定データに基づいて生成した評価指標データに基づいて、中断していた制御パラメータの更新を再開する。
 制御回路13Bは、評価指標データを生成する際に、評価指標データを、その評価指標データの生成時刻と対応付けて生成する。そして、制御回路13Bは、それら生成した評価指標データと、評価指標データの生成時刻とに基づいて、調整履歴を更新する。
 図17は、制御回路13Bが更新する調整履歴のデータ構成の一例を示すデータ構成図である。
 図17に示すように、調整履歴は、一例として、更新回数と、タイムスタンプと、最良評価値と、最良評価値時の制御パラメータ値とが対応付けられて構成される。
 更新回数は、制御パラメータ生成システム1Bにおいて制御パラメータの調整が開始された後において、制御回路13Bが制御パラメータを生成した回数、すなわち、制御回路13Bが制御パラメータを更新した回数である。
 タイムスタンプは、制御回路13Bが、対応する更新回数が示す回数の評価指標データを生成した際の、その評価指標データの生成時刻である。
 最良評価値は、制御パラメータ生成システム1Bにおいて制御パラメータの調整が開始された後において、対応するタイムスタンプが示す時刻までに、制御回路13Bが生成した最良の評価指標データの値(ここでは、最小の評価指標データの値)である。
 最良評価値時の制御パラメータ値は、制御回路13Bが対応する最良評価値を算出した際の制御パラメータの値である。
 再び、図15、図16に戻って、制御パラメータ生成システム1Bの説明を続ける。
 出力部12Bは、出力部12が行う動作と同様の動作を行い、さらに、以下の動作を行う。
 出力部12Bは、制御回路13Bが調整履歴を更新すると、更新された調整履歴を表示装置40に出力する。
 また、出力部12Bは、制御回路13Bが、評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値を超えたと判断した場合、制御パラメータの更新を中断する旨のメッセージ(以下、「更新中断メッセージ」とも称する)を表示装置40に出力する。
 表示装置40は、出力部12Bから出力されるデータおよびメッセージに基づく画像を生成して表示する。
 図18は、表示装置40が表示する画像の一例である。図18は、出力部12Bから調整履歴が送信された場合に表示する、最良評価値の推移を示す画像(以下、「最良評価値推移画像」とも称する)の一例となっている。
 図18において、横軸は、制御パラメータの更新回数、または、制御パラメータの調整を開始してからの経過時間(調整時間)であり、縦軸は、最良評価値である。
 図19は、表示装置40が表示する画像の他の一例である。図19は、最良評価値推移画像を表示している場合において、出力部12Bから更新中断メッセージが送信されたときに表示する画像の一例であって、表示している最良評価値推移画像に、更新中断メッセージの内容を示すメッセージ画像を重畳して表示する画像である。
 図19における破線は、制御パラメータの調整が理想的に進行した場合における最良評価値の推移を示す仮想的な線であって、実際には、調整再開時点指定画像には表示されない。
 図19における一点鎖線は、制御パラメータの調整を中断しなかった場合における、予想される最良評価値の推移を示す仮想的な線であって、実際には、調整再開時点指定画像には表示されない。
 破線および一点鎖線に示されるように、評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値を超えているにも関わらず、制御パラメータの調整を中断しなかった場合には、制御パラメータの調整が理想的に進行しないと予想され、制御パラメータ生成システム1Bを利用するユーザの満足のいく制御パラメータの調整を実現できない恐れがある。
 ユーザは、表示装置40が、最良評価値推移画像にメッセージ画像を重畳せずに表示している場合に、制御パラメータの更新が中断されていないことを視認することができる。
 また、ユーザは、表示装置40が、最良評価値推移画像にメッセージ画像を重畳して表示している場合に、制御パラメータの更新が中断されていることを視認することができる。
 <動作>
 以下、上記構成の制御パラメータ生成システム1Bが行う動作について説明する。
 制御パラメータ生成システム1Bは、実施の形態1に係る第1の制御パラメータ調整処理から、一部の処理が変更された第3の制御パラメータ調整処理を行う。
 図20は、第3の制御パラメータ調整処理のフローチャートである。
 図20に示すように、第3の制御パラメータ調整処理は、ステップS210の処理~ステップS277の処理を含む。これらの処理のうち、ステップS210の処理~ステップS240の処理、および、ステップS250の処理~ステップS265の処理は、それぞれ、第1の制御パラメータ調整処理における、ステップS10の処理~ステップS40の処理、および、ステップS50の処理~ステップS65の処理と同様の処理である。
 このため、ここでは、ステップS270の処理~ステップS277の処理を中心に説明する。
 ステップS240の処理が終了すると、制御回路13Bは、測定データに基づいて、整定時刻後の駆動対象物24の振動を示す評価指標データを、評価指標データの生成時刻と対応付けて生成する(ステップS270)。そして、制御回路13Bは、それら生成した評価指標データと、評価指標データの生成時刻とに基づいて、調整履歴を更新する(ステップS271)。
 調整履歴が更新されると、出力部12Bは、更新された調整履歴を表示装置40に出力する(ステップS272)。すると、表示装置40は、調整履歴に基づいて最良評価値推移画像を表示する(ステップS273)。
 一方で、制御回路13Bは、生成した評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値を超えたか否かを判定する(ステップS274)。
 制御回路13Bが、生成した評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値を超えていると判定した場合に(ステップS275:Yes)、出力部12Bは、更新中断メッセージを表示装置40に出力する(ステップS276)。すると、表示装置40は、最良評価値推移画像に、更新中断メッセージの内容を示すメッセージ画像を重畳して表示する(ステップS277)。
 ステップS277の処理が終了すると、制御パラメータ生成システム1Bは、ステップS225の処理に進む。
 ステップS275の処理において、制御回路13Bが、生成した評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値を超えていないと判定した場合に(ステップS275:No)、制御パラメータ生成システム1Bは、ステップS250の処理に進む。
 <考察>
 上述したように、上記構成の制御パラメータ生成システム1Bによると、評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値を超えた場合に、制御パラメータの更新が中断されるため、制御パラメータを調整している期間における生産装置20の振動が、制御パラメータの調整に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制することができる。
 このため、上記構成の制御パラメータ生成システム1Bによると、制御パラメータの調整をやり直す必要が生じる頻度を抑制することができる。
 (実施の形態4)
 以下、実施の形態3に係る制御パラメータ生成システム1Bから、一部の構成が変更されて構成される実施の形態4に係る制御パラメータ生成システムについて説明する。
 制御パラメータ生成システム1Bは、センサ30が、駆動対象物24の位置を測定して測定データを出力し、生成装置10Bが、センサ30から出力された測定データを取得するシステムの一例であった。
 これに対して、実施の形態4に係る制御パラメータ生成システムは、実施の形態4に係る処理装置付きセンサが、駆動対象物24の位置を測定して評価指標データを出力し、実施の形態4に係る生成装置が、実施の形態4に係る処理装置付きセンサから出力された評価指標データを取得するシステムの一例となっている。
 ここでは、実施の形態4に係る制御パラメータ生成システムについて、制御パラメータ生成システム1Bと同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、制御パラメータ生成システム1Bとの相違点を中心に説明する。
 図21は、実施の形態4に係る制御パラメータ生成システム1Cの概要を示す模式図である。
 図22は、制御パラメータ生成システム1Cの構成を示すブロック図である。
 図21に示すように、制御パラメータ生成システム1Cは、実施の形態3に係る制御パラメータ生成システム1Bから、生成装置10Bが生成装置10Cに変更され、センサ30が処理装置付きセンサ30Cに変更されて構成される。また、図22に示すように、生成装置10Cは、生成装置10Bから、入力部11が入力部11Cに変更され、制御回路13Bが制御回路13Cに変更されて構成される。
 処理装置付きセンサ30Cは、処理装置付きセンサ30Aが行う動作と同様の動作を行い、さらに、以下の動作を行う。
 処理装置付きセンサ30Cは、評価指標データを生成する際に、評価指標データを、その評価指標データの生成時刻と対応付けて生成する。そして、処理装置付きセンサ30Cは、生成した評価指標データを生成装置10Cに出力する際に、生成した評価指標データの生成時刻を、評価指標データに対応付けて出力する。
 入力部11Cは、入力部11が行う動作と同様の動作を行い、さらに、以下の動作を行う。
 入力部11Cは、処理装置付きセンサ30Cから出力された評価指標データを、評価指標データの生成時刻と対応付けて取得する。
 制御回路13Cは、制御回路13Bが行う動作と同様の動作を行い、さらに、以下の動作を行う。
 制御回路13Cは、入力部11Cが処理装置付きセンサ30Cから測定データを取得せずに評価指標データを評価指標データの生成時刻と対応付けて取得する場合には、測定データに基づいて評価指標データをその評価指標データ生成時刻と対応付けて生成する代わりに、入力部11Cが取得した評価指標データをその評価指標データの生成時刻と対応付けて取得する。
 <動作>
 以下、上記構成の制御パラメータ生成システム1Cが行う動作について説明する。
 制御パラメータ生成システム1Cは、実施の形態3に係る第3の制御パラメータ調整処理から、一部の処理が変更された第4の制御パラメータ調整処理を行う。
 図23は、第4の制御パラメータ調整処理のフローチャートである。
 図23に示すように、第4の制御パラメータ調整処理は、ステップS310の処理~ステップS377の処理を含む。これらの処理のうち、ステップS310の処理~ステップS330の処理、ステップS350の処理~ステップS365の処理、および、ステップS371の処理~ステップS377の処理は、それぞれ、第3の制御パラメータ調整処理における、ステップS210の処理~ステップS230の処理、ステップS250の処理~ステップS265の処理、および、ステップS271の処理~ステップS277の処理と同様の処理である。
 このため、ここでは、ステップS335の処理~ステップS340の処理、および、ステップS370の処理を中心に説明する。
 ステップS330の処理が終了すると、処理装置付きセンサ30Cは、駆動対象物24の位置を測定し(ステップS335)、駆動対象物24が所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の駆動対象物24の位置を表す測定データを生成する。そして、処理装置付きセンサ30Cは、生成した測定データに基づいて、整定時刻後の駆動対象物24の振動を示す評価指標データを、その評価指標データの生成時刻と対応付けて生成し(ステップS340)、生成した評価指標データを、その評価指標データの生成時刻と対応付けて入力部11Cに出力する。すると、入力部11Cは、処理装置付きセンサ30Cから出力された評価指標データを、その評価指標データの生成時刻と対応付けて、取得する(ステップS370)。そして、制御回路13Cは、それら取得した評価指標データと、評価指標データの生成時刻とに基づいて、調整履歴を更新する(ステップS371)。
 ステップS371の処理が終了すると、制御パラメータ生成システム1Cは、ステップS372の処理に進む。
 <考察>
 上記構成の制御パラメータ生成システム1Cによると、実施の形態3に係る制御パラメータ生成システム1Bと同様に、評価指標データが示す駆動対象物24の振動が所定の閾値を超えた場合に、制御パラメータの更新が中断されるため、制御パラメータを調整している期間における生産装置20の振動が、制御パラメータの調整に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制することができる。
 このため、上記構成の制御パラメータ生成システム1Cによると、制御パラメータの調整をやり直す必要が生じる頻度を抑制することができる。
 (補足)
 以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1~4に基づいて説明した。しかしながら、本開示は、これら実施の形態1~4に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態または本変形例に施したものや、異なる実施の形態または変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の1つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
 (1)実施の形態1において、一例として、生成装置10は1台のコンピュータ装置により実現されるとして説明した。しかしながら、生成装置10は、同様の機能を実現することができれば、必ずしも1台のコンピュータ装置により実現される例に限定される必要はない。生成装置10は、例えば、互いに通信可能な複数台のコンピュータ装置により実現されてもよい。
 図24は、生成装置10が、互いに通信可能な複数台のコンピュータ装置により実現される場合における、生成装置10の構成の一例を示すブロック図である。
 図24に示すように、生成装置10は、(1)入力部11と、出力部12と、操作受け付け部15と、画像生成部16と、表示部17と、通信部18とを備える第1のコンピュータ装置100と、(2)制御回路13と、機械学習モデル14と、通信部19とを備える第2のコンピュータ装置110と、(3)通信部18と通信部19とを通信可能に接続するネットワーク120とによって実現されるとしてもよい。
 この場合、第1のコンピュータ装置100は、例えば、パーソナルコンピュータ(パソコン)であり、第2のコンピュータ装置110は、サーバであってもよい。
 (2)実施の形態1において、制御パラメータ生成システム1は、(i)センサ30が、駆動対象物24の位置を測定して、駆動対象物24が所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の駆動対象物24の位置を表す測定データを出力し、(ii)入力部11が、センサ30から出力された測定データを取得する構成であるとして説明した。
 しかしながら、制御パラメータ生成システム1の上記構成は一例であり、制御パラメータ生成システム1は、入力部11が、駆動対象物24が所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の駆動対象物24の位置を表す測定データを取得することができれば、必ずしも、上記構成に限定される必要はない。
 図25は、制御パラメータ生成システム1の他の構成の一例である制御パラメータ生成システム1Dであって、センサ30を備えない制御パラメータ生成システム1Dの構成を示すブロック図である。
 制御パラメータ生成システム1Dにおいて、サーボモータ23は、モータ位置(例えば、サーボモータ23が回転式モータの場合であれば、サーボモータ23の回転位置)を検出するセンサを内蔵している。そして、サーボモータ23は、内蔵するセンサにより検出されたサーボモータ23のモータ位置を表すエンコード値を出力する。すなわち、生産装置20Dはエンコード値を出力する。
 なお、一般に、このような、モータの位置を検出するセンサはエンコーダとも称される。また、通常、サーボモータはエンコーダを内蔵している。
 ここで、このエンコード値が表すサーボモータ23の位置は、駆動対象物24の位置と一対一の対応関係にある。このため、サーボモータ23が出力するエンコード値は、サーボモータ23の位置を表すと共に、駆動対象物24の位置をも表す。したがって、サーボモータ23が内蔵するセンサは、駆動対象物24の位置をも検出し、駆動対象物24の位置を表すエンコード値を出力するともいえる。
 そして、制御パラメータ生成システム1Dにおいて、入力部11は、サーボモータ23から出力されるエンコード値を、測定データとして取得する。
 (3)本開示の包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、プログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、プログラムおよび非一時的な記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。例えば、本開示は、生成装置が行う処理をコンピュータ装置に実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。
 (4)本開示の生産装置20、20Dは、生成装置10、10A~10Cを内蔵してもよい。本開示の生産装置20、20Dは、制御パラメータ生成システム1、1A~1Dを内蔵してもよい。また、表示装置40は、生成装置10、10A~10Cから分離されて配置されてもよく、生成装置10、10A~10Cとは独立に配置されてもよい。また、表示装置40は、生産装置20、20Dに組み込まれていてもよい。また、センサ30や処理装置付きセンサ30A、30Cは、生産装置20、20Dから分離されて配置されてもよく、生産装置20、20Dとは独立に配置してもよい。また、センサ30や処理装置付きセンサ30A、30Cは生成装置10、10A~10Cに組み込まれて配置されてもよい。また、本開示の生産装置20、20Dは、製品を生産する装置に限定されず、製品を生産する設備やプラント、工場を含み得る。また、本開示は、生産装置20、20D以外に、搬送装置に対しても適用し得る。また、本開示の制御パラメータ生成システム1、1A~1Dは、製品を生産する装置、設備やプラント、倉庫または工場に対しても適用し得る。
 本開示は、制御パラメータを生成するシステム等に広く利用可能である。
 1、1A、1B、1C、1D 制御パラメータ生成システム
 10、10A、10B、10C 生成装置
 11、11A、11C 入力部
 12、12B 出力部
 13、13A、13B、13C 制御回路
 14 機械学習モデル
 15 操作受け付け部
 16 画像生成部
 17 表示部
 18、19 通信部
 20、20D 生産装置
 21 メモリ
 22 制御回路
 23 サーボモータ
 24 駆動対象物
 30 センサ
 30A、30C 処理装置付きセンサ
 40 表示装置
 100 第1のコンピュータ装置
 110 第2のコンピュータ装置
 120 ネットワーク

Claims (16)

  1.  制御パラメータの生成装置が生成し、センサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する、制御パラメータを生成する方法であって、
     前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する制御回路と、前記制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる前記制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備え、
     前記センサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記位置を表す測定データを出力し、
     前記センサから出力される前記位置を表す測定データを取得し、
     前記測定データに基づいて、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを生成し、
     前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新し、
     更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力し、
     前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する、
     制御パラメータの生成方法。
  2.  前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、さらに、前記制御パラメータの更新を中断する旨のメッセージを表示装置に出力する、
     請求項1に記載の制御パラメータの生成方法。
  3.  前記制御パラメータの更新を中断した後において、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値以下になった場合、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値以下になった時刻以降に取得した前記測定データに基づいて生成した前記評価指標データに基づいて、中断していた前記制御パラメータの更新を再開する、
     請求項1に記載の制御パラメータの生成方法。
  4.  前記生産装置は、実装装置、加工装置、または、工作装置のいずれか1つを含む、
     請求項1に記載の制御パラメータの生成方法。
  5.  請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
  6.  請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
  7.  センサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する制御パラメータを生成する、制御パラメータの生成装置であって、
     前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する第1の制御回路と、前記第1の制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備え、
     前記センサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記位置を表す測定データを出力し、
     前記制御パラメータの生成装置は、
     前記センサから出力される前記位置を表す測定データを取得する入力部と、
     前記測定データに基づいて、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを生成し、前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新する第2の制御回路と、
     更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力する出力部と、を備え、
     前記第2の制御回路は、さらに、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する、
     制御パラメータの生成装置。
  8.  制御パラメータの生成装置が生成し、処理装置付きセンサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する、制御パラメータの生成方法であって、
     前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する制御回路と、前記制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備え、
     前記処理装置付きセンサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを出力し、
     前記処理装置付きセンサから出力される前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを取得し、
     前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新し、
     更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力し、
     前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する、
     制御パラメータの生成方法。
  9.  前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、さらに、前記制御パラメータの更新を中断する旨のメッセージを表示装置に出力する、
     請求項8に記載の制御パラメータの生成方法。
  10.  前記制御パラメータの更新を中断した後において、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値以下になった場合、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値以下になった時刻以降に取得した前記評価指標データに基づいて、中断していた前記制御パラメータの更新を再開する、
     請求項8に記載の制御パラメータの生成方法。
  11.  前記評価指標データは、前記処理装置付きセンサにおいて、前記処理装置付きセンサにて測定された前記駆動対象物の位置に基づいて生成される、
     請求項8に記載の制御パラメータの生成方法。
  12.  前記処理装置付きセンサは、画像処理装置を含む、
     請求項8に記載の制御パラメータの生成方法。
  13.  前記生産装置は、実装装置、加工装置、または、工作装置のいずれか1つを含む、
     請求項8に記載の制御パラメータの生成方法。
  14.  請求項8から請求項13のいずれか1項に記載の制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
  15.  請求項8から請求項13のいずれか1項に記載の制御パラメータの生成方法を、前記生産装置に接続された情報処理装置のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
  16.  処理装置付きセンサが生産装置の状態を確認しつつ前記生産装置が使用する制御パラメータを生成する、制御パラメータの生成装置であって、
     前記生産装置は、サーボモータと、前記サーボモータを制御する第1の制御回路と、前記第1の制御回路が前記サーボモータを制御する際に用いる制御パラメータを記憶するメモリと、前記サーボモータにより駆動される駆動対象物と、を備え、
     前記処理装置付きセンサは、前記駆動対象物の位置を所定の目標位置にするための指令に基づいて前記駆動対象物が前記所定の目標位置に到達したと評価できる許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の位置を測定し、前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを出力し、
     前記制御パラメータの生成装置は、
     前記処理装置付きセンサから出力される前記駆動対象物が前記許容位置に到達した時刻後の前記駆動対象物の振動を表す評価指標データを取得する入力部と、
     前記評価指標データに基づいて、前記評価指標データが示す振動が所定の閾値以下の場合、前記評価指標データと前記制御パラメータとの関係を学習する機械学習モデルを用いて、前記制御パラメータを更新する第2の制御回路と、
     更新された前記制御パラメータを前記メモリに記憶させるために前記生産装置に出力する出力部と、を備え、
     前記第2の制御回路は、さらに、前記評価指標データが示す振動が前記所定の閾値を超えた場合、前記制御パラメータの更新を中断する、
     制御パラメータの生成装置。
PCT/JP2023/024163 2022-07-01 2023-06-29 制御パラメータの生成方法、プログラム、記録媒体、および、制御パラメータの生成装置 WO2024005138A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022107085 2022-07-01
JP2022-107085 2022-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024005138A1 true WO2024005138A1 (ja) 2024-01-04

Family

ID=89382499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/024163 WO2024005138A1 (ja) 2022-07-01 2023-06-29 制御パラメータの生成方法、プログラム、記録媒体、および、制御パラメータの生成装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024005138A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09319402A (ja) * 1996-06-03 1997-12-12 Toshiba Corp プロセス制御装置
JP2006170056A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の内燃機関制御装置及び方法
JP2020004080A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 ファナック株式会社 出力装置、制御装置、及び評価関数値の出力方法
JP2020148624A (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 沖電気工業株式会社 信号処理装置、プログラム及び方法
WO2021053784A1 (ja) * 2019-09-19 2021-03-25 三菱電機株式会社 モータ制御装置及びモータ制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09319402A (ja) * 1996-06-03 1997-12-12 Toshiba Corp プロセス制御装置
JP2006170056A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の内燃機関制御装置及び方法
JP2020004080A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 ファナック株式会社 出力装置、制御装置、及び評価関数値の出力方法
JP2020148624A (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 沖電気工業株式会社 信号処理装置、プログラム及び方法
WO2021053784A1 (ja) * 2019-09-19 2021-03-25 三菱電機株式会社 モータ制御装置及びモータ制御方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5890477B2 (ja) ロボットプログラム修正システム
JP6542839B2 (ja) 制御装置及び機械学習装置
US11592800B2 (en) Abnormality detector of a manufacturing machine using machine learning
JP6140229B2 (ja) 電動機の予測寿命を学習する機械学習装置および方法ならびに該機械学習装置を備えた寿命予測装置および電動機システム
US9887661B2 (en) Machine learning method and machine learning apparatus learning operating command to electric motor and controller and electric motor apparatus including machine learning apparatus
JP4952025B2 (ja) 運転制御方法,運転制御装置及び運転制御システム
US8271131B2 (en) Robot with learning control function
JP6577522B2 (ja) 制御装置及び機械学習装置
US20190311079A1 (en) Simulation apparatus, robot, simulation method, and program therefor
CN110658785B (zh) 输出装置、控制装置、以及评价函数值的输出方法
JP6259428B2 (ja) 機械指令に応じたフィルタを学習する機械学習装置、機械学習装置を備えたモータ駆動装置及びモータ駆動システム並びに機械学習方法
US20190009407A1 (en) Component supply device and machine learning device
JP6885085B2 (ja) 制御装置、制御方法、および、制御プログラム
JP2012226731A (ja) トレンドグラフ表示装置
JP2012103827A (ja) 制御パラメータ調整装置、制御パラメータ調整方法、及びプログラム
JP6946654B2 (ja) 制御装置、制御方法、および、制御プログラム
WO2024005138A1 (ja) 制御パラメータの生成方法、プログラム、記録媒体、および、制御パラメータの生成装置
KR20230002252A (ko) 다자유도 로봇의 충돌감지 경계값 튜닝 시스템, 방법 및 그래픽 사용자 인터페이스
JP6490132B2 (ja) ロボットの制御装置、機械学習装置及び機械学習方法
JP2014018941A (ja) 制御装置、及び制御方法
WO2024005136A1 (ja) 制御パラメータの生成方法、プログラム、記録媒体、および、制御パラメータの生成装置
WO2024005137A1 (ja) 制御パラメータの生成方法、プログラム、記録媒体、および、制御パラメータの生成装置
WO2023074163A1 (ja) 制御パラメータの生成方法、プログラム、記録媒体、および、制御パラメータの生成装置
US20210008736A1 (en) Malfunction detection device and malfunction detection method
CN118140182A (zh) 控制参数的生成方法、程序、记录介质以及控制参数的生成装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23831577

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)