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JP4209342B2 - Motion controller device - Google Patents
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JP4209342B2 - Motion controller device - Google Patents

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JP4209342B2 JP2004042754A JP2004042754A JP4209342B2 JP 4209342 B2 JP4209342 B2 JP 4209342B2 JP 2004042754 A JP2004042754 A JP 2004042754A JP 2004042754 A JP2004042754 A JP 2004042754A JP 4209342 B2 JP4209342 B2 JP 4209342B2
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Description

本発明は、モーションコントローラ装置であり、産業用機械(例えば、ロボット、工作機械、加工機械、搬送機械装置、自動組み立て機械)などの制御装置において、ユーザの指定位置を通り、アーチモーション動作を用い、滑らかな曲線を描いて通過するような自動経路計算機能を備えたモーションコントローラ装置に関するものである。   The present invention is a motion controller device that uses an arch motion motion through a user-specified position in a control device such as an industrial machine (for example, a robot, a machine tool, a processing machine, a transfer machine device, or an automatic assembly machine). The present invention relates to a motion controller device having an automatic route calculation function that passes through a smooth curve.

XY平面上の所定の点として、連続動作を行う場合、従来の直線軌跡の組み合わせでは、各位置決め目標点において一旦動作が停止してしまい、必ずしも指定位置を指定の速度で通過しない場合があった。そこで、位置決め目標位置の近傍を滑らかに通る動作させるものとしてアーチモーション動作と呼ばれているものが知られている。製品としては、ロボットやNC(Numerical Control)工作機械装置等に使用されている。この技術を開示するものとして、特許文献1がある。この場合、必ずしも最短のルートで滑らかな軌跡を描くとは限らないものがあった。
特開平9−69005号公報
When continuous operation is performed as a predetermined point on the XY plane, with the conventional combination of linear trajectories, the operation temporarily stops at each positioning target point, and the specified position may not always pass at the specified speed. . Therefore, what is called an arch motion operation is known as an operation that smoothly passes the vicinity of the positioning target position. As products, they are used in robots and NC (Numerical Control) machine tool devices. Patent Document 1 discloses this technique. In this case, there is a thing that does not necessarily draw a smooth trajectory with the shortest route.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-69005

上記従来のアーチモーション動作については、例えば所定の点(任意の数点)を通過させる様に制御する場合、XY平面の移動範囲内の通過コースは無限に選択が可能であるが、必ずしも短い時間で全部の点を通過させるものとは限らないものであった。   As for the conventional arch motion operation, for example, when control is performed so as to pass a predetermined point (arbitrary several points), the passing course within the movement range of the XY plane can be selected infinitely, but it is not always a short time. It was not always possible to pass all points.

本発明は、従来の問題を解決するものであり、被対象物の移動制御において、所定の通過に要する移動時間(タクトタイム)を短くすることが可能となるモーションコントローラ装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the conventional problem and to provide a motion controller device capable of shortening a movement time (tact time) required for a predetermined passage in movement control of an object. And

本発明において、始点から第1指定位置を結ぶ直線の延長上であり、初期値=1として第1指定位置からマージン距離だけ離れた点を曲がり始める位置(曲始点)として仮決めする。次に始点から直線上であって、前記曲がり始める位置までの距離の所定比率(初期値=100/99)だけ延長した位置に仮想点を仮決めする。次に、前記仮想点と次の指定位置を結んでその指定位置に向かって移動する際の、前記仮想点での加減速度を計算する。計算された加減速度が所定の加減速度以下であるならば、前記仮想点を決定する。もし、所定の加減速度を超えているならば、前記マージン距離や前記所定比率を変えて、前記曲がり始める位置や仮想点の位置を変える。この変わった位置より求まる加減速度が、前記所定加減速度以下になるまで上記処理を繰り返す。前記処理によって、仮想点を決めていく。なお、決められた仮想点と次の指定位置との距離が指定以上離れている場合には、移動速度も通常よりも大きな速度にすることで、移動時間を短くすることが可能となる。   In the present invention, a point that is on the extension of a straight line connecting the first designated position and the first designated position and that is separated from the first designated position by the margin distance with an initial value = 1 is provisionally determined as a position (curve start point) at which to start bending. Next, a virtual point is provisionally determined at a position on the straight line from the start point and extended by a predetermined ratio (initial value = 100/99) of the distance to the position where the bending starts. Next, the acceleration / deceleration at the virtual point when the virtual point is connected to the next designated position and moved toward the designated position is calculated. If the calculated acceleration / deceleration is less than or equal to a predetermined acceleration / deceleration, the virtual point is determined. If the acceleration / deceleration exceeds a predetermined acceleration / deceleration, the margin distance and the predetermined ratio are changed to change the position where the bending starts and the position of the virtual point. The above process is repeated until the acceleration / deceleration obtained from the changed position becomes equal to or less than the predetermined acceleration / deceleration. A virtual point is determined by the above process. When the distance between the determined virtual point and the next designated position is longer than the designated distance, the moving time can be shortened by setting the moving speed to a larger speed than usual.

すなわち、本発明は、アーチモーション演算部を含むPC部を備え、任意の数の指定された通過点を通過させるとともに、直線又は所定の曲線上を動作させ、又は、滑らかなアーチモーション動作をさせる動作データを作成して駆動装置を制御するモーションコントローラ装置において、アーチモーション動作の軌跡を設定する際の始点と次に通過する第1の通過点とを結ぶ第1の直線又は所定の曲線の延長線上に曲始点を設定するとともに、該延長線上の曲始点の先に仮想点を設定し、該仮想点と次の次に通過する第2の通過点とを結ぶ第2の直線又は所定の曲線を設定し、前記始点から前記曲始点まで第1の直線又は所定の曲線及びその延長線上を動作させるとともに前記曲始点から前記第2の直線又は所定の曲線にアーチモーション動作をさせる動作データを作成する機能を有するモーションコントローラ装置である。   That is, the present invention includes a PC unit including an arch motion calculation unit, and passes an arbitrary number of designated passing points, and operates on a straight line or a predetermined curve, or performs a smooth arch motion operation. In a motion controller device that creates motion data and controls a drive device, a first straight line connecting a start point when setting a trajectory of arch motion motion and a first passing point that passes next or an extension of a predetermined curve A second straight line or a predetermined curve that sets a music start point on the line, sets a virtual point ahead of the music start point on the extended line, and connects the virtual point to the second passing point that passes next And moving the arch motion from the starting point to the second straight line or the predetermined curve while operating on the first straight line or the predetermined curved line and its extension line from the starting point to the starting point of the music. A motion controller apparatus having a function of creating the operation data to the.

また、本発明は、上記仮想点が設定される位置が所定の動作範囲を超えているとき、前記仮想点又は上記曲始点を、上記第1の通過点に近い上記延長線上に設定しなおす機能を有するモーションコントローラ装置である。   In addition, the present invention provides a function for resetting the virtual point or the music start point on the extended line close to the first passing point when the position where the virtual point is set exceeds a predetermined operation range. Is a motion controller device.

そして、本発明は、上記仮想点と上記第2の通過点との距離が所定の距離以上離れている場合、上記第2の直線又は所定の曲線に高速用仮想点を設定し、該高速用仮想点まで高速速度で移動させる動作データを作成する機能を有するモーションコントローラ装置である。   In the present invention, when the distance between the virtual point and the second passing point is a predetermined distance or more, a high-speed virtual point is set on the second straight line or a predetermined curve, and the high-speed point is set. It is a motion controller device having a function of creating motion data for moving to a virtual point at a high speed.

本発明によれば、例えばXY平面上の駆動装置の移動制御において、所定の点を通過する好適なルートを決めることができる。これにより、移動に要する時間(タクトタイム)を従来よりも短くすることが可能となる。   According to the present invention, for example, in the movement control of the driving device on the XY plane, a suitable route that passes a predetermined point can be determined. As a result, the time required for movement (tact time) can be made shorter than before.

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
以下、図面を用いて本発明のモーションコントローラ装置の実施例について、図面を用いて詳細に説明する。
The best mode for carrying out the present invention will be described.
Hereinafter, embodiments of the motion controller apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施例1を説明する。図1に、本発明の一実施例であるモーションコントローラ装置1を含んだ全体のシステム構成例を示しており、モーションコントローラ装置1は、指定位置上を指定の速度で通過し、指定位置の間で停止することなく滑らかな軌跡で、かつ、最適なアーチモーション動作をするための仮想点等を算出することができる。以下、指定位置間を結ぶ直線上を動作させる代りに、所定の曲線、例えば円弧上を動作させることも可能である。   Example 1 will be described. FIG. 1 shows an example of the entire system configuration including a motion controller device 1 according to an embodiment of the present invention. The motion controller device 1 passes over a specified position at a specified speed, and between the specified positions. Thus, it is possible to calculate a virtual point or the like for performing an optimum arch motion operation with a smooth trajectory without stopping. Hereinafter, instead of operating on a straight line connecting specified positions, it is also possible to operate on a predetermined curve, for example, an arc.

モーションコントローラ装置1は、指定位置を指定速度で通過するアーチモーション動作のデータを演算するアーチモーション演算部3を含むPC(パソコン)部2と、PC部2より算出された仮想点データを通信により、制御盤4のPLC(プログラマブルロジックコントローラ)モジュール5に送信し、サーボアンプ6へ指令値を出力し、サーボモータ7を駆動しXYテーブル8上の指定位置を通るシステム構成である。   The motion controller device 1 communicates the PC (personal computer) unit 2 including the arch motion calculation unit 3 that calculates the data of the arch motion operation that passes through the specified position at the specified speed, and the virtual point data calculated by the PC unit 2 by communication. The system configuration is such that it is transmitted to a PLC (programmable logic controller) module 5 of the control panel 4, outputs a command value to the servo amplifier 6, drives the servo motor 7, and passes a specified position on the XY table 8.

また、図1は本発明の実施例であるが、アーチモーション動作のデータを演算するPC部2以外は、一般的なサーボ等の駆動部分のシステム構成を使用することができる。   FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. A system configuration of a general drive part such as a servo can be used except for the PC part 2 that calculates data of arch motion operation.

アーチモーション演算部3からPLCモジュール5へのデータ流れの概略の一例を図2に示す。図2のstart200から始まり、処理201では、例えばユーザが指定した通過位置をPC部2内で記憶する。処理202では、アーチモーション演算部3で指定位置を通り最適なアーチモーション動作の経路を計算する処理である。具体的な詳細は図3を用いて後に説明する。処理203では、処理202で計算されたアーチモーション動作用の仮想点のデータを制御盤4内のPLCモジュール5に送信する処理を行い、end204で終了するものである。   An example of a schematic data flow from the arch motion calculation unit 3 to the PLC module 5 is shown in FIG. Starting from start 200 in FIG. 2, in the process 201, for example, the passing position designated by the user is stored in the PC unit 2. In the process 202, the arch motion calculation unit 3 calculates the optimum arch motion motion path through the designated position. Specific details will be described later with reference to FIG. In the process 203, the process of transmitting the virtual point data for the arch motion operation calculated in the process 202 to the PLC module 5 in the control panel 4 is performed, and the process ends in end204.

次に、本実施例のモーションコントローラ装置1の自動経路演算により、指定位置を通る最適パスの計算の一例について、図3のフローチャートを用いて説明し、詳細図を図4に示す。図3のstart300から始まり、処理301では、このフローチャートを繰り返し、前回計算された第(I−1)仮想点(始点)と次に通過する通過点である第I指定位置までの距離(z)を、第I指定位置座標点(x,y)、第(I−1)仮想点座標(LxI−1,LyI−1)として計算する。計算式(1)を以下に示す。

Figure 0004209342
Next, an example of the calculation of the optimum path passing through the specified position by the automatic route calculation of the motion controller device 1 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 3, and a detailed diagram is shown in FIG. Starting from start 300 in FIG. 3, in process 301, this flowchart is repeated, and the distance (z I ) from the previously calculated (I-1) virtual point (start point) to the I specified position that is the next passing point is passed. ) Are calculated as the I- th specified position coordinate point (x I , y I ) and the (I-1) -th virtual point coordinate (Lx I-1 , Ly I-1 ). Calculation formula (1) is shown below.
Figure 0004209342

処理302では、前回計算された第I番目仮想点を第(I−1)仮想点にインクリメントされた第(I−1)仮想点から、第I指定位置の直線上にアーチモーション動作により曲がり出す点(曲始点)である、第I指定位置からマージン距離(M:初期値=1)加えた点までの距離(L’)と前記アーチモーション動作により曲がり出す点の座標(d’x、d’y)を求める。計算式(2)(3)を以下に示す。

Figure 0004209342
In the process 302, the I-th virtual point calculated last time is bent from the (I-1) th virtual point incremented to the (I-1) th virtual point by an arch motion operation on the straight line at the I-th specified position. The point (curve start point), the distance (L ′ I ) from the I-th specified position to the point added with the margin distance (M: initial value = 1) and the coordinates of the point to bend by the arch motion operation (d′ x I , D′ y I ). Calculation formulas (2) and (3) are shown below.
Figure 0004209342

具体的なマージン距離の一例としては、ここでは指定位置間の最小距離(mm)÷10を初期値とする。ここでの最小距離は、10(mm)として計算している。第(I−1)仮想点から曲がり出す点までの距離(L’)と第I仮想点までの比率(以下、「アーチモーション比率」という)により、第I仮想点の位置を計算し仮決めをする。アーチモーション比率(α)の初期値を99%とする。 As an example of a specific margin distance, here, a minimum distance (mm) between designated positions / 10 is set as an initial value. The minimum distance here is calculated as 10 (mm). Based on the distance (L ′ I ) from the (I-1) th virtual point to the turning point and the ratio to the Ith virtual point (hereinafter referred to as “arch motion ratio”), the position of the Ith virtual point is calculated and temporarily calculated. Make a decision. The initial value of the arch motion ratio (α I ) is 99%.

処理303では仮決めした第I仮想点の座標計算(Lx、Ly)を行い、第(I−1)仮想点から第I仮想点までの距離(L)を計算する。計算式(4)(5)を以下に示す。

Figure 0004209342
In process 303, the coordinates (Lx I , Ly I ) of the tentatively determined I-th virtual point are calculated, and the distance (L I ) from the (I-1) -th virtual point to the I-th virtual point is calculated. Calculation formulas (4) and (5) are shown below.
Figure 0004209342

このとき、条件文304ではXYテーブルの動作範囲外に第I仮想点の座標が存在しているか否かを判定している。ここでもしXYテーブルの動作範囲外に第I仮想点の座標が存在してしまうと不適切なので、処理305内のXYデーブル動作範囲内に戻ってくる処理を行う。ここの例では範囲内に入っているとするので、具体的な処理に関しては、後で説明する。   At this time, the conditional statement 304 determines whether or not the coordinates of the I-th virtual point exist outside the operation range of the XY table. Here, if the coordinates of the I-th virtual point exist outside the operation range of the XY table, it is inappropriate, so the process of returning to the XY table operation range in the process 305 is performed. In this example, since it is within the range, specific processing will be described later.

条件文304の中で第I仮想点の座標がXYテーブルの動作範囲内に存在しているのであれば、処理306の第I仮想点の座標位置から、次の次に通過する通過点である第(I+1)指定位置(xI+1,yI+1)までの直線距離(zI+1)を計算する。計算式(6)を以下に示す。

Figure 0004209342
In the conditional statement 304, if the coordinates of the I-th virtual point are within the operation range of the XY table, it is the next passing point from the coordinate position of the I-th virtual point in the processing 306. calculating a first (I + 1) designated position (x I + 1, y I + 1) linear distance to (z I + 1). Calculation formula (6) is shown below.
Figure 0004209342

このとき、条件文307では第I仮想点から第(I+1)指定位置までの距離が指定値(ユーザ入力可能)以上離れているか否かを判定している。ここでもし指定値以上の距離が離れている場合には、処理308の高速移動の処理を行う。ここの例では指定値以上離れていないとし、具体的な処理に関しては、後で説明する。   At this time, the conditional statement 307 determines whether or not the distance from the I-th virtual point to the (I + 1) -th specified position is greater than or equal to a specified value (user input is possible). Here, if the distance equal to or greater than the designated value is separated, the high-speed movement process of process 308 is performed. In this example, it is assumed that the distance is not more than a specified value, and specific processing will be described later.

条件文307の中で指定値以上の距離が離れていない場合には、処理309によって前記第I仮想点においてのアーチモーション動作の加減速度(KI)を計算する。計算式(7)を以下に示す。

Figure 0004209342
Vは通常速度、Tはアーチモーション動作により滑らかな軌跡を描いている時間となっている。 When the distance equal to or greater than the specified value is not separated in the conditional statement 307, the processing 309 calculates the acceleration / deceleration (KI) of the arch motion motion at the I-th virtual point. Calculation formula (7) is shown below.
Figure 0004209342
V is a normal speed, and T is a time during which a smooth locus is drawn by an arch motion operation.

加減速度を計算後、条件文310では前記アーチモーション動作の加減速度の計算値が機械システムで規定されている動作可能な加減速度(K)以内か否かの判定をしている。   After calculating the acceleration / deceleration, the conditional statement 310 determines whether the calculated value of the acceleration / deceleration of the arch motion motion is within the operable acceleration / deceleration (K) defined by the mechanical system.

ここで、加減速度を超えてしまう場合は、前記アーチモーション比率(初期値=99%)から1%小さくし(α−1→α)、またはマージン距離Mを1ずつ大きくすることで(M+1→M)、第I仮想点の位置を変え、結合子Bより処理302に戻り、第I仮想点座標の再計算を行う。 Here, when the acceleration / deceleration is exceeded, the arch motion ratio (initial value = 99%) is reduced by 1% (α I −1 → α I ), or the margin distance M is increased by 1 ( M + 1 → M), the position of the I-th virtual point is changed, the process returns from the connector B to the process 302, and the I-th virtual point coordinates are recalculated.

条件文310の中でアーチモーション比率が加減速度以内のときには、処理312で第I仮想点の座標を決定とする。このとき、条件文313では残りの指定位置がまだ有るか否かの判定をし、指定位置が他にも存在しているなら、処理315により第I番目を第(I−1)番目、第(I+1)番目を第I番目にインクリメントし、結合子Aにより処理301に戻り、次の指定位置に対応する仮想点の計算を繰り返す。条件文313で残りの指定位置が存在していなければ、仮想点を作る処理はend314で終了とする。   When the arch motion ratio is within the acceleration / deceleration in the conditional statement 310, the coordinates of the I-th virtual point are determined in the process 312. At this time, in the conditional statement 313, it is determined whether or not there are still other designated positions. If there are other designated positions, the I-th is changed to the (I-1) -th and the I-th by the process 315. The (I + 1) -th is incremented to the I-th, and the processing returns to the processing 301 by the connector A, and the calculation of the virtual point corresponding to the next designated position is repeated. If the remaining designated position does not exist in the conditional statement 313, the process of creating a virtual point ends at end 314.

次に本実施例のモーションコントローラ装置におけるXYテーブル動作範囲内に戻ってくる処理の一例について、図5のフローチャートを用いて説明し、詳細図を図6に示す。図5のstart500から始まり、条件文501では、XYテーブルの動作範囲から、第I仮想点のX座標が正方向にはみ出しているか否かを判定している。ここで、X座標がはみだしている場合は、処理502で第I仮想点のX座標に代入するXYテーブルのリミット値を採用する。また条件文503では第I仮想点のX座標が負の方向にはみ出しているか否かを判定している。ここで、X座標がはみだしている場合は、処理504で第I仮想点のX座標に代入する0を採用する。ここで、処理502もしくは、処理504でX座標が採用された場合は、処理505でLxの値をXに代入する。 Next, an example of processing that returns to the XY table operation range in the motion controller device of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 5, and a detailed diagram is shown in FIG. Starting from start 500 in FIG. 5, the conditional statement 501 determines whether or not the X coordinate of the I-th virtual point protrudes in the positive direction from the operation range of the XY table. Here, when the X coordinate is protruding, the limit value of the XY table that is substituted into the X coordinate of the I-th virtual point in the process 502 is adopted. In the conditional statement 503, it is determined whether or not the X coordinate of the I-th virtual point protrudes in the negative direction. Here, when the X coordinate is protruding, 0 is substituted into the X coordinate of the I-th virtual point in processing 504. Here, when the X coordinate is adopted in the process 502 or 504, the value of Lx I is substituted for X in the process 505.

またY座標も同様に条件文506では第I仮想点のY座標が正方向にはみ出しているか否かを判定している。ここで、Y座標がはみだしている場合は、処理506で第I仮想点のY座標に代入するXYテーブルのリミット値を採用する。また条件文508では第I仮想点のY座標が負の方向にはみ出しているか否かを判定している。ここで、Y座標がはみだしている場合は、処理509で第I仮想点のY座標に代入する0を採用する。ここで、処理507もしくは、処理509でY座標が採用された場合は、処理510でLyの値をYに代入する。 Similarly, in the conditional statement 506, it is determined whether the Y coordinate of the I-th virtual point protrudes in the positive direction. Here, if the Y coordinate is protruding, the limit value of the XY table that is substituted into the Y coordinate of the I-th virtual point in the process 506 is adopted. In the conditional statement 508, it is determined whether or not the Y coordinate of the I-th virtual point protrudes in the negative direction. Here, when the Y coordinate is protruding, 0 is substituted into the Y coordinate of the I-th virtual point in processing 509. Here, if the Y coordinate is adopted in the process 507 or 509, the value of Ly I is substituted for Y in the process 510.

次に処理511では、処理505で代入されたX座標もしくは、処理510で代入されたY座標を用いて、第(I−1)仮想点と第I指定位置を結ぶ直線の式から未算出のX座標、もしくはY座標を計算し、リミット点での第I仮想点の座標を算出する。第(I−1)仮想点と第I指定位置を結ぶ直線の式(8)を以下に示す。

Figure 0004209342
Next, in the process 511, the X coordinate substituted in the process 505 or the Y coordinate substituted in the process 510 is used to calculate an uncalculated from the equation of the straight line connecting the (I-1) th virtual point and the I designated position. The X coordinate or the Y coordinate is calculated, and the coordinates of the first virtual point at the limit point are calculated. Expression (8) of a straight line connecting the (I-1) th virtual point and the I-th designated position is shown below.
Figure 0004209342

上記の式より出てきたXをLx、YをLyにそれぞれ代入し、リミット点での第I仮想点の座標(Lx、Ly)を算出する。 By substituting X derived from the above equation into Lx I and Y into Ly I , the coordinates of the I-th virtual point at the limit point (Lx I , Ly I ) are calculated.

処理512では、第(I−1)仮想点から第I仮想点の直線上をNmm(初期値N=1)戻した座標を第I’仮想点として仮決めする。具体的な計算式(9)を以下に示す。

Figure 0004209342
In process 512, a coordinate obtained by returning Nmm (initial value N = 1) on the straight line of the I-th virtual point from the (I-1) -th virtual point is provisionally determined as the I'-th virtual point. A specific calculation formula (9) is shown below.
Figure 0004209342

上記の式より第I’仮想点座標(LxI’、LyI’)を算出する。 The I′th virtual point coordinates (Lx I ′ , Ly I ′ ) are calculated from the above formula.

処理513では、第I’仮想点から第(I+1)指定位置までの距離を計算する。計算式(10)を以下に示す。

Figure 0004209342
In process 513, the distance from the I ′ virtual point to the (I + 1) th designated position is calculated. Calculation formula (10) is shown below.
Figure 0004209342

処理514では、仮決めした第I’仮想点での加減速度を計算する。計算式(11)を以下に示す。

Figure 0004209342
In process 514, the acceleration / deceleration at the tentatively determined I 'virtual point is calculated. Calculation formula (11) is shown below.
Figure 0004209342

次に条件文515では、処理514で算出された前記第I’仮想点での加減速度は動作可能な加減速度以内になっているか否かを判定している。ここで動作可能な加減速度以上であるときは、処理516によってN+1→Nとされ、結合子Cにより戻り、動作可能な加減速度以内になるまで繰り返される。条件文515で動作可能な加減速度以内であれば、処理517により第I’仮想点が決定される。   Next, in the conditional statement 515, it is determined whether or not the acceleration / deceleration at the I'th virtual point calculated in the process 514 is within an operable acceleration / deceleration. If the acceleration / deceleration is not less than the operable acceleration / deceleration, N + 1 → N is determined by the process 516, the process returns by the connector C, and is repeated until the acceleration / deceleration is within the operable acceleration / deceleration. If it is within the acceleration / deceleration operable by the conditional statement 515, the I′th virtual point is determined by the processing 517.

次に本実施例のモーションコントローラ装置における高速移動処理の一例について図7のフローチャートを用いて説明し、詳細を図8に示す。図7のstart700から始まり、処理701では第I仮想点を高速開始仮想点と仮定する。次の第(I+1)指定位置の手前で高速速度から通常速度に戻るために、マージン距離Mk(初期値=5)を設定する。処理703では処理702で設定されたMkを使用し、第Ik高速終了仮想点(LxIk、LyIk)を仮決めする。計算式(12)を以下に示す。

Figure 0004209342
Next, an example of the high-speed movement process in the motion controller apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Starting from start 700 in FIG. 7, the process 701 assumes that the I-th virtual point is a fast start virtual point. In order to return from the high speed to the normal speed before the next (I + 1) th designated position, a margin distance Mk (initial value = 5) is set. Using the Mk set in the process 703 in process 702, to determine the Ik fast termination virtual point (Lx Ik, Ly Ik) provisionally. Calculation formula (12) is shown below.
Figure 0004209342

処理704の第Ik高速終了仮想点での加減速度を計算する。計算式(13)を以下に示す。

Figure 0004209342
ここでVkは高速速度として、ユーザ入力が可能となっている。 In step 704, the acceleration / deceleration at the Ik fast end virtual point is calculated. Calculation formula (13) is shown below.
Figure 0004209342
Here, Vk can be input by the user as a high speed.

次の条件文705では、第Ik高速終了仮想点での加減速度計算値は動作可能な加減速以内になっているか否かを判定し、条件を満たしている場合は処理709において第Ik高速終了仮想点を決定し、end710で終了する。   In the next conditional statement 705, it is determined whether or not the calculated acceleration / deceleration value at the Ik high-speed end virtual point is within the operable acceleration / deceleration. A virtual point is determined and the process ends at end 710.

このとき、条件文705の条件を満たしていない場合、処理706の高速の速度を落とし、条件文707により高速速度は通常速度以上であるか否かの判定をしている。ここで、条件文707を満たしている場合には、処理704に戻り再計算を行う。ここで、条件文707を満たしていない場合には、第Ik高速終了仮想点を削除し、end710で終了する。   At this time, if the condition of the conditional statement 705 is not satisfied, the high speed of the process 706 is reduced, and the conditional statement 707 determines whether the high speed is equal to or higher than the normal speed. If the conditional statement 707 is satisfied, the process returns to processing 704 and recalculation is performed. If the conditional statement 707 is not satisfied, the Ik fast end virtual point is deleted and the process ends at end 710.

実施例1のモーションコントローラ装置を備えたシステム構成図。1 is a system configuration diagram including a motion controller device according to Embodiment 1. FIG. 実施例1におけるアーチモーション演算部における全体処理の流れ図。3 is a flowchart of overall processing in an arch motion calculation unit according to the first embodiment. 実施例1におけるアーチモーション動作により、仮想点を算出処理の流れ図。5 is a flowchart of processing for calculating a virtual point by an arch motion operation in the first embodiment. 図3の流れ図おける仮想点設定図の一例。FIG. 4 is an example of a virtual point setting diagram in the flowchart of FIG. 3. 図3の流れ図におけるリミット範囲内で戻る処理の詳細流れ図。FIG. 4 is a detailed flowchart of processing to return within a limit range in the flowchart of FIG. 3. 図5の流れ図における仮想点設定図の一例。FIG. 6 is an example of a virtual point setting diagram in the flowchart of FIG. 5. 図3の流れ図における高速移動処理の詳細流れ図。FIG. 4 is a detailed flowchart of high-speed movement processing in the flowchart of FIG. 3. 図7の流れ図における仮想点設定図の一例。FIG. 8 is an example of a virtual point setting diagram in the flowchart of FIG. 7.

符号の説明Explanation of symbols

1 モーションコントローラ装置
2 PC部
3 アーチモーション演算部
4 制御盤
5 PLCモジュール
6 サーボアンプ
7 サーボモータ
8 XYテーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motion controller apparatus 2 PC part 3 Arch motion calculating part 4 Control panel 5 PLC module 6 Servo amplifier 7 Servo motor 8 XY table

Claims (3)

アーチモーション演算部を含むPC部を備え、任意の数の指定された通過点を通過させるとともに、直線又は所定の曲線上を動作させ、又は、滑らかなアーチモーション動作をさせる動作データを作成して駆動装置を制御するモーションコントローラ装置において、
アーチモーション動作の軌跡を設定する際の始点と次に通過する第1の通過点とを結ぶ第1の直線又は所定の曲線の延長線上に曲始点を設定するとともに、該延長線上の曲始点の先に仮想点を設定し、該仮想点と次の次に通過する第2の通過点とを結ぶ第2の直線又は所定の曲線を設定し、前記始点から前記曲始点まで第1の直線又は所定の曲線及びその延長線上を動作させるとともに前記曲始点から前記第2の直線又は所定の曲線にアーチモーション動作をさせる動作データを作成する機能を有することを特徴とするモーションコントローラ装置。
It is equipped with a PC unit including an arch motion calculation unit, and creates an operation data that allows an arbitrary number of designated passing points to pass, operates on a straight line or a predetermined curve, or performs a smooth arch motion operation. In the motion controller device that controls the drive device,
A curve start point is set on the first straight line connecting the start point when setting the trajectory of the arch motion motion and the first passing point that passes next or an extension line of a predetermined curve, and the curve start point on the extension line is set. First, a virtual point is set, a second straight line or a predetermined curve connecting the virtual point and the second passing point that passes next is set, and the first straight line from the starting point to the starting point of the music or A motion controller device having a function of operating on a predetermined curve and an extension thereof and generating operation data for performing an arch motion operation from the music start point to the second straight line or a predetermined curve.
請求項1記載のモーションコントローラ装置において、
上記仮想点が設定される位置が所定の動作範囲を超えているとき、前記仮想点又は上記曲始点を、上記第1の通過点に近い上記延長線上に設定しなおす機能を有することを特徴とするモーションコントローラ装置。
The motion controller device according to claim 1,
When the position where the virtual point is set exceeds a predetermined operating range, the virtual point or the music start point has a function of resetting the extension line close to the first passing point. A motion controller device.
請求項1記載のモーションコントローラ装置において、
上記仮想点と上記第2の通過点との距離が所定の距離以上離れている場合、上記第2の直線又は所定の曲線に高速用仮想点を設定し、該高速用仮想点まで高速速度で移動させる動作データを作成する機能を有することを特徴とするモーションコントローラ装置。
The motion controller device according to claim 1,
When the distance between the virtual point and the second passing point is a predetermined distance or more, a high-speed virtual point is set on the second straight line or a predetermined curve, and the high-speed virtual point is reached at a high speed. A motion controller device having a function of creating motion data to be moved.
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