(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを介して産業機械に接続可能な遠隔装置と、前記ネットワークを介して前記産業機械および前記遠隔装置に接続可能なサーバと、を備え、
前記遠隔装置は、前記産業機械の制御に関する情報を受信する表示可能なインターフェースを提供し、
前記サーバは、
軌跡指令を計算し、
計算した前記軌跡指令に基づく前記産業機械の動作のシミュレーションを実行し、
前記シミュレーションの結果に基づいて、前記軌跡指令のサイクル時間及び誤差を計算し、
前記軌跡指令が選択されたかどうかを判定し、
当該選択された軌跡指令が前記表示可能なインターフェースで選択されることを受けて前記産業機械に軌跡指令データを送信する、
ように構成された回路を有する軌跡指令生成システム。
【請求項２】
前記表示可能なインターフェースによって入力条件を受信し、
前記表示可能なインターフェースによって前記軌跡指令の当該シミュレーションの結果を表示し、
前記表示可能なインターフェースによって当該選択された軌跡指令の選択を受信し、
現在表示されている軌跡指令が選択されていない場合に、変更された入力条件を受信し、
前記産業機械で実施されるべき当該選択された軌跡指令に対応する前記軌跡指令データを送信する、
ように構成されている、請求項１に記載の軌跡指令生成システム。
【請求項３】
前記産業機械は、１つ又は複数のサーボモータを含む、請求項２に記載の軌跡指令生成システム。
【請求項４】
前記軌跡指令は、前記１つ又は複数のサーボモータの一連の目的地点に対応する、請求項３に記載の軌跡指令生成システム。
【請求項５】
前記一連の目的地点は、予め定められた形状データに基づく１組の座標であり、前記表示可能なインターフェースは、前記予め定められた形状データに基づいて表示される、請求項４に記載の軌跡指令生成システム。
【請求項６】
前記軌跡指令は、目的地点間で前記１つ又は複数のサーボモータを移動させることを含み、前記目的地点間で前記サーボモータを移動させるのにかかる時間は、どの目的地点についても同じ時間量である、請求項５に記載の軌跡指令生成システム。
【請求項７】
前記目的地点は、ＸＹ座標に対応する、請求項５に記載の軌跡指令生成システム。
【請求項８】
前記表示可能なインターフェースによって表示されるシミュレーションの結果は、複数のオプションを含むことが可能であり、前記複数のオプションは、前記入力条件のうちの１つ又は複数の値より大きいか又は小さい予め定められた範囲に基づいている、請求項２に記載の軌跡指令生成システム。
【請求項９】
前記入力条件は、最大速度、最大加速度、許容誤差、軸毎の速度限界、軸毎のトルク限界及び軸毎のサーボ応答特性のうちの１つ又は複数を含む、請求項２に記載の軌跡指令生成システム。
【請求項１０】
前記入力条件は、最大ジャークを含む、請求項９に記載の軌跡指令生成システム。
【請求項１１】
前記入力条件は、軸毎のジャーク限界を含む、請求項９に記載の軌跡指令生成システム。
【請求項１２】
ネットワークを介して産業機械に接続可能であり前記産業機械の制御に関する情報を受信する表示可能なインターフェースを提供する遠隔装置と、前記ネットワークを介して前記産業機械および前記遠隔装置に接続可能なサーバと、を備える軌跡指令生成システムにおいて、前記サーバの処理回路が実行する軌跡指令生成方法であって、
前記処理回路によって、軌跡指令を計算すること、
前記処理回路によって、計算した前記軌跡指令に基づく産業機械の動作のシミュレーションを実行すること、
前記処理回路によって、前記シミュレーションの結果に基づいて、前記軌跡指令のサイクル時間及び誤差を計算すること、
前記軌跡指令が選択されたかどうかを判定すること、及び
当該選択された軌跡指令が、前記表示可能なインターフェースで選択されていることを受けて前記産業機械に軌跡指令データを送信すること、
を有する、軌跡指令生成のための軌跡指令生成方法。
【請求項１３】
前記処理回路は、インターフェースに通信可能に結合されており、軌跡指令生成は、
前記インターフェースを介して、前記軌跡指令を計算するためのパラメータとして入力条件を受信すること、
前記インターフェースによって軌跡指令のシミュレーションの結果を表示すること、
前記インターフェースを介して当該選択された軌跡指令の選択を受信すること、
現在表示されている軌跡指令が選択されない場合に、変更された入力条件を受信すること、及び
前記産業機械で実施されるべき当該選択された軌跡指令に対応する前記軌跡指令データを送信すること、
をさらに有する、請求項１２に記載の軌跡指令生成方法。
【請求項１４】
前記軌跡指令は、前記産業機械の１つ又は複数のサーボモータの一連の目的地点に対応する、請求項１３に記載の軌跡指令生成方法。
【請求項１５】
前記一連の目的地点は、予め定められた形状データに基づく１組の座標であり、前記インターフェースは、前記予め定められた形状データに基づいて表示される、請求項１４に記載の軌跡指令生成方法。
【請求項１６】
前記軌跡指令は、目的地点間で前記１つ又は複数のサーボモータを移動させることを含み、前記目的地点間で前記１つ又は複数のサーボモータを移動させるのにかかる時間は、どの目的地点についても同じ時間量である、請求項１５に記載の軌跡指令生成方法。
【請求項１７】
前記目的地点はＸＹ座標に対応する、請求項１５に記載の軌跡指令生成方法。
【請求項１８】
ネットワークを介して産業機械に接続可能な遠隔装置と、前記ネットワークを介して前記産業機械および前記遠隔装置に接続可能なサーバと、を備える軌跡指令生成システムにおいて、前記遠隔装置を介してアクセス可能なインターフェースであって、
前記インターフェースを介して入力条件を受信し、
前記インターフェースによって軌跡指令に基づく産業機械の動作のシミュレーションの結果を表示し、
前記インターフェースを介して、選択された軌跡指令の選択を受信し、
現在表示されている軌跡指令が選択されない場合に、変更された入力条件を受信し、
当該選択された軌跡指令に対応する軌跡指令データを前記産業機械に送信する、
ように構成された処理回路を有するインターフェース。
【請求項１９】
前記産業機械は、１つ又は複数のサーボモータを含み、前記軌跡指令は、前記１つ又は複数のサーボモータの一連の目的地点に対応し、前記一連の目的地点は、予め定められた形状データに基づく１組の座標であり、前記インターフェースは、前記予め定められた形状データに基づいて表示される、請求項１８に記載のインターフェース。
【請求項２０】
前記軌跡指令は、目的地点間で前記１つ又は複数のサーボモータを移動させることを含み、前記目的地点間で前記サーボモータを移動させるのにかかる時間は、どの目的地点についても同じ時間量であり、前記目的地点は、ＸＹ座標に対応する、請求項１９に記載のインターフェース。
【請求項２１】
前記インターフェースによって表示されるシミュレーションの結果は、複数のオプションを含むことができ、前記複数のオプションは、前記入力条件のうちの１つ又は複数の値より大きいか又は小さい予め定められた範囲に基づくものである、請求項１８に記載のインターフェース。
【請求項２２】
前記入力条件は、最大速度、最大加速度、許容誤差、軸毎の速度限界、軸毎のトルク限界及び軸毎のサーボ応答特性を含む、請求項２１に記載のインターフェース。
【請求項２３】
前記入力条件は、最大ジャークを含む、請求項２２に記載のインターフェース。
【請求項２４】
前記入力条件は、軸毎のジャーク限界を含む、請求項２２に記載のインターフェース。
【請求項２５】
ネットワークを介して産業機械に接続可能な遠隔装置と、前記ネットワークを介して前記産業機械および前記遠隔装置に接続可能なサーバと、を備え、
前記遠隔装置は、前記産業機械の制御に関する情報を受信する表示可能なインターフェースを提供し、
前記サーバは、
前記表示可能なインターフェースで選択される２つ以上の入力パラメータの値に基づいて１つ又は複数の第１の出力条件を計算し、
前記２つ以上の入力パラメータの代替値に基づいて１つ又は複数の第２の出力条件を計算し、
前記１つ若しくは複数の第１の出力条件又は前記１つ若しくは複数の第２の出力条件のうちのどの少なくとも１つが選択されたかを判定し、入力パラメータのセット毎に、前記１つ又は複数の第１の出力条件及び１つ又は複数の第２の出力条件の計算に基づいて出力条件が選択されるものとし、
産業機械に対し、前記産業機械によって実施される軌跡指令に対応し当該選択された出力条件に基づくものである指令データを送信する、
ように構成された処理回路を有する軌跡指令生成システム。
【請求項２６】
ネットワークを介して産業機械に接続可能な遠隔装置と、前記ネットワークを介して前記産業機械および前記遠隔装置に接続可能なサーバと、を備え、
前記遠隔装置は、前記産業機械の制御に関する情報を受信する表示可能なインターフェースを提供し、
前記サーバは、
前記表示可能なインターフェースで選択される２つ以上の入力パラメータの値に基づいて１つ又は複数の第１の出力条件を計算し、
前記２つ以上の入力パラメータの代替値に基づいて１つ又は複数の第２の出力条件を計算し、
前記１つ又は複数の第１の出力条件及び前記１つ又は複数の第２の出力条件のうちのどの少なくとも１つが選択されたかを判定し、入力パラメータのセット毎に、前記１つ又は複数の第１の出力条件及び１つ又は複数の第２の出力条件の計算に基づいて出力条件が選択されるものとし、
産業機械に対し、前記産業機械によって実施される軌跡指令に対応し当該選択された出力条件に基づくものである指令データを送信する、
ように構成された処理回路を有するインターフェース。
【請求項２７】
ネットワークを介して産業機械に接続可能であり前記産業機械の制御に関する情報を受信する表示可能なインターフェースを提供する遠隔装置と、前記ネットワークを介して前記産業機械および前記遠隔装置に接続可能なサーバと、を備える軌跡指令生成システムにおいて、前記サーバの処理回路が実行する軌跡指令生成方法であって、
前記処理回路により、前記表示可能なインターフェースで選択される２つ以上の入力パラメータの値に基づいて１つ又は複数の第１の出力条件を計算すること、
前記処理回路により、前記２つ以上の入力パラメータの代替値に基づいて１つ又は複数の第２の出力条件を計算すること、
前記処理回路により、前記１つ又は複数の第１の出力条件及び前記１つ又は複数の第２の出力条件のうちのどの少なくとも１つが選択されたかを判定することであって、入力パラメータのセット毎に、前記１つ又は複数の第１の出力条件及び１つ又は複数の第２の出力条件を計算することの結果に基づいて出力条件が選択されるものとすること、及び
前記処理回路により、産業機械に対し、前記産業機械によって実施される軌跡指令に対応し当該選択された出力条件に基づくものである指令データを送信すること、
を有する軌跡指令生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌跡指令を生成する軌跡指令生成システム、軌跡指令生成方法及びインターフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で提供する「背景技術」の記述は、本開示内容の状況を概略的に示すことを目的にしている。この背景技術の欄に記載されている範囲の本発明者らの著作や、出願時には通常、先行技術とみなされない可能性のあるその記述の各側面は、明示的にも黙示的にも本発明に対抗する先行技術とは認められない。【０００３】
産業機械のための軌跡制御の一例として特許文献１に記載の技術が挙げられる。特許文献１には、ベルトコンベア装置を駆動するサーボモータの制御パラメータを容易に設定するための技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４８３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
産業機械のための軌跡指令の計算は、タスクの最良入力条件を選択する際に様々な困難を有することが知られている。例えば、より大きい動作速度は、より大きいパス許容誤差に対応する。しかし、パス許容誤差を改善するために動作速度を下げると、サイクル時間が増加する。一般に、特定の条件で軌跡指令を変更することは困難である。何故なら、多くの変更が、そして軽度の変更も、例えば、産業機械の限界に起因して軌跡指令生成の他の各側面に背く可能性があるからである。一般に、入力条件を変更した場合に、変更により制御結果がどのように変化するか、すなわち入力条件に応じた制御結果をユーザが把握することは難しい。特許文献１には、入力条件に応じた制御結果をユーザに提供することに関する記載はない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示内容の主題の実施の形態の軌跡指令生成システムは、産業機械と、遠隔装置を介してアクセス可能なインターフェースと、ネットワークを介して産業機械及び遠隔装置に通信可能に結合されたサーバとを含む。サーバは、軌跡指令を計算し、計算した軌跡指令に基づく産業機械の動作のシミュレーションを実行し、シミュレーションの結果に基づいて、軌跡指令のサイクル時間及び誤差を計算し、当該軌跡指令が許容可能であるかどうかを判定し、許容可能な軌跡指令の選択に応じて産業機械に軌跡指令データを送信するように構成された処理回路を含む。【０００７】
上記段落は、概略的紹介のために示しており、後続の請求の範囲を限定するためのものではない。記載する実施の形態は、さらなる利点と共に、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて参照することにより最もよく理解されることになる。【０００８】
本開示内容及び本開示内容に伴う利点の多くのより完全な理解は、添付の図面とともに考慮に入れて以下の詳細な説明を参照することにより、当該内容及び利点がよりよく理解されることになるので、容易に得られることとなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる軌跡指令生成システムは、入力条件に応じた制御結果をユーザに提示することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】開示内容の１つ又は複数の態様による軌跡指令生成システムの例示の概観図
【図２】開示内容の１つ又は複数の態様による第１セットの入力条件に基づいて結果を表示する例示のインターフェースを示す図
【図３】開示内容の１つ又は複数の態様による第２セットの入力条件セットに基づいて結果を表示する例示のインターフェースを示す図
【図４】開示内容の１つ又は複数の態様による第１及び第２セットの入力条件に基づいて結果を表示する例示のインターフェースを示す図
【図５】開示内容の１つ又は複数の態様による最適軌跡指令の例示の実施態様を示す図
【図６】開示内容の１つ又は複数の態様による軌跡指令生成のための方法のアルゴリズムフローチャート
【図７】開示内容の１つ又は複数の例示の態様によるサーバのハードウェアブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
添付の図面に関連して以下に記載する説明は、開示内容の様々な実施の形態の説明を意図したものであり、必ずしも１又は複数の実施の形態だけを表すためのものではない。場合によっては、その説明は、開示内容の理解を提供するための具体的な詳細を含む。しかし、当業者には、これらの具体的詳細なしでも実施の形態を実施し得ることは明らかである。或る場合には、開示内容の概念が分かりにくくなることを避けるために、周知の構造及び構成要素をブロック図形式で示すことがある。
【００１２】
本明細書全体を通して「１つの実施の形態」又は「一実施の形態」という場合それは、実施の形態に関連して記載される特定の特徴、構造、特性、動作又は機能が開示内容の少なくとも１つの実施の形態に含まれることを意味する。よって、本明細書において「１つの実施の形態において」又は「一実施の形態において」という表現が用いられている場合、必ずしも同じ実施の形態を指すものではない。さらに、特定の特徴、構造、特性、動作又は機能は、１つ又は複数の実施の形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。さらに、開示内容の実施の形態は、記載された実施の形態の改変例及び変形例を包含可能であり、そして包含するものであることが意図されている。
【００１３】
本明細書及び添付の請求の範囲で用いられるような、単数形は、文脈が明らかに他の意味を示さない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。すなわち、特に明記しない限り、本明細書で用いられるような「１つの」などの語は、「１つ以上」の意味を有する。加えて、本明細書で用いる場合のある「左」、「右」、「上」、「下」、「前」、「後」、「側」、「高さ」、「長さ」、「幅」、「上方」、「下方」、「内部」、「外部」、「内側」、「外側」などの用語は、単に基準点を記述するに過ぎず、必ずしも開示内容の実施の形態を任意の特定の向き又は構成に限定するものではないことも理解されたい。さらに、「第１の」、「第２の」、「第３の」などの用語は、本明細書に記載されるような多数の部分、構成要素、参照点、動作及び／又は機能のうちの１つを識別するに過ぎず、同様に、必ずしも開示内容の実施の形態を任意の特定の構成又は向きに限定しない。
【００１４】
次に図面を参照すると、これら複数の図を通して同一又は対応する部分を同等の参照符号で指定されており、図１は、開示内容の１つ又は複数の態様による軌跡指令生成システム１００（ここではシステム１００と呼ぶ）の例示の概観図を示している。以下でより詳細に論じるように、開示内容の様々な実施の形態による１つ又は複数の方法は、システム１００又はその各部分を用いて実施することができる。言い換えると、システム１００またはその各部分は、（実行されると、コンピュータを、記載する（１つ若しくは複数の）方法又はその各部分の動作を行うように構成し、又はコンピュータにそれを行わせるプログラムを格納する持続性コンピュータ可読媒体を用いて実施される様々な方法又はその各部分を含む）様々な方法又はその各部分に関してここで記載される機能又は動作を行うことができる。
【００１５】
システム１００は、ネットワーク１３０を介して通信可能に結合された、インターフェース１１０を含む遠隔装置１０５と、産業機械１１５と、サーバ１２０とを含むことができる。
【００１６】
一般に、システム１００は、産業機械１１５により実施されることのできる最適軌跡指令を生成することができる。最適化は、軌跡誤差の低減とサイクル時間の短縮との間のトレードオフを考慮することを含むことができる。
【００１７】
より具体的には、最短サイクル時間を提供すること、ユーザの要件に合わせて許容誤差を最適化すること、及び軌跡指令が実施される（例えば、加速度やジャークによって制限される）ことになる産業機械１１５の物理的境界を考慮することを含む最適軌跡指令を生成することができる。例えば、インターフェース１１０を介して様々な入力条件を受信することができる。遠隔装置１０５（及び／又はサーバ１２０）は、入力条件に基づいて最適軌跡指令を計算し、シミュレートすることができる。そして産業機械１１５によって、最適軌跡指令を実施することができる。最適軌跡指令とは、複数の制約条件つまり入力条件を満たした上で、タクトタイムが最も短くなる軌跡指令であり、軌跡指令の一例である。遠隔装置１０５が生成する軌跡指令は最適軌跡指令に限定されず、入力条件を満たす軌跡指令であればよい。遠隔装置１０５は、軌跡指令を計算し、計算した軌跡指令に基づく産業機械の動作のシミュレーションを実行することができる。
【００１８】
さらに、システム１００は、１つ又は複数のサーボモータと、当該１つ又は複数のサーボモータによって駆動される産業機械（例えば産業機械１１５）が、ユーザの要件（例えば、機械が動作している間の許容可能な軌跡誤差、機械が発する許容可能な雑音、機械の許容可能な損傷、許容可能な総稼動時間など）の下で動作することができるように当該１つ又は複数のサーボモータの移動を最適化するユーザインターフェース（例えばインターフェース１１０）と、を含むことができる。
【００１９】
システム１００は、所定の形状データ（例えば、セグメントとして形状の輪郭を描く１組の座標）を含むことができ、その形状に基づいてユーザインターフェースを表示し、このユーザインターフェースは、最大加速度の設定を含む複数の入力条件の他、本明細書に記載する他の入力条件を含む。
【００２０】
システム１００は、ユーザインターフェースにおいて入力された入力条件に基づいてシミュレーションを行い、１つ又は複数のサーボモータを各セグメントに沿って移動するように動作させた結果をシミュレートすることができ、各セグメントに沿って移動する各サーボモータの速度は、１つ又は複数のサーボモータによって駆動される産業機械の制約を考慮し、又は考慮せず所定の軌跡許容誤差を満たす。
【００２１】
シミュレーションは、ユーザのための複数のオプション（例えば、１つ又は複数の所定の入力条件の値よりも５％大きい値又は５％小さい値でシミュレートされた結果）を生成してもよい。この「５％」は一例であり、他の範囲も使用可能であることを理解されたい。
【００２２】
ユーザが当該結果又は利用可能なオプションのうちの１つのどちらかに満足した場合、ユーザはインターフェース１１０上でそれを選択することができる。システム１００は、ユーザインターフェースを介して好まれたオプションの選択を受け取ったことに応答して、選択されたシミュレーションオプションに基づいて１つ又は複数のサーボモータを動作させる命令を送信することができる（例えば、命令には、各サーボモータが各セグメントに沿ってどの程度の速度で移動すべきかを含ませることができる）。
【００２３】
システム１００の出力は、サーボモータの一連の目的地点（例えば、ＸＹ座標）に対応する１つ又は複数の軌跡指令又は軌道コマンド（trajectory  command）とすることができる。加えて、目的地点間を移動するのにかかる時間を、距離が異なりうるとしても同じ（例えば１秒）にすることもできる。これによりサーボモータの速度が設定される。
【００２４】
ユーザが当該結果にも利用可能なオプションのいずれにも満足しない場合、ユーザはユーザがユーザインターフェースで入力することができる異なる入力パラメータに基づいてシステムにシミュレーションを実行させることができる。代替として、又はこれに加えて、ユーザが、機械の制約に関して当該結果にも利用可能なオプションのいずれにも満足しない場合、ユーザは、ユーザの入力条件に対応する結果又はオプションの１つの下で機械が動作可能となるように当該機械を設計し直すことができる。
【００２５】
言い換えると、産業機械のために１つ又は複数の出力条件（例えば、サイクル時間、誤差など）を計算することができ、１つ又は複数の出力条件は、入力パラメータ（例えば、ジャーク、加速度、速度など）の値に基づいて計算される。産業機械は、１つ又は複数の出力条件に基づいて軌跡指令を実施する。加えて、１つ又は複数の出力条件を、産業機械が入力パラメータの代替値に基づいて代替の軌跡指令を実施するために計算することもできる。入力パラメータのセット毎に１つ又は複数の出力条件を計算した後、１つ又は複数の出力条件を選択することができ、１つ又は複数の出力条件は、入力パラメータのセット毎の計算に基づいて選択することができる。ユーザは、入力パラメータの中から選択し、入力パラメータの値を直接的又は間接的に設定することができる。すなわち、ユーザは、ユーザインターフェースで表示される軌跡指令の入力パラメータの値（及び／又は代替値）を選択することができる。加えて、代替値は、入力パラメータの初期値に基づいて自動的に設定されてもよい。或いは、ユーザは、ユーザインターフェースで出力条件を選択することができる。その結果、選択された出力条件に対応する入力パラメータの値を選択することができる。１つ又は複数の出力条件が選択されると、軌跡指令に対応する指令データを産業機械に送信することができ、産業機械は、選択された出力条件に基づいて軌跡指令を実施することができる。
【００２６】
システム１００は、１つ又は複数のサーボモータによって駆動される、レーザ切断機などの産業機械に適用することができる。
【００２７】
遠隔装置１０５は、ネットワーク１３０を介して産業機械１１５とサーバ１２０とに接続された１又は複数台の遠隔装置のものとすることができる。遠隔装置１０５は、スマートフォン、コンピュータ、ラップトップ、タブレット、ＰＤＡなどとすることができる。遠隔装置１０５は、例えば、図２〜図４にさらに記載されているように、インターフェース１１０としてフロントエンドアプリケーションを含むことができる。インターフェース１１０は、ユーザからの様々な入力条件を受信することができる。インターフェース１１０はさらに、入力条件に基づいて生成された軌跡指令のシミュレーションの結果を表示することもできる。インターフェース１１０によって表示されたシミュレーション結果に基づいて、ユーザは入力条件を変更する入力を提供することができる。ユーザがインターフェース１１０によって表示されたシミュレーションの結果に満足すると、軌跡指令（例えば、ＸＹ軸指令データとしての）を自動化工場機械である産業機械１１５に送信することができる。遠隔装置１０５は、システム１００の独立した動作及び／又はシステム１００の動作支援を行う処理回路を含むことができる。
【００２８】
産業機械１１５は、ネットワーク１３０を介して遠隔装置１０５とサーバ１２０とに接続された１又は複数台の産業機械のものとすることができる。１つ又は複数の実施の形態において、産業機械１１５は、１つ又は複数のサーボモータを含むことができる。産業機械１１５は、（例えば、遠隔装置及びサーバ１２０のうちの１又は複数台から）軌跡指令を受信することができる。産業機械１１５は、軌跡指令を、例えば、ＸＹ軸指令データとして受信することができ、ＸＹ軸指令データとしての軌跡指令は、１つ又は複数のサーボモータの位置及び速度を制御することができ、それによって当該受信した軌跡指令が実施される。１つ又は複数の実施の形態において、産業機械１１５は、１つ又は複数のサーボモータによって駆動されるレーザ切断機とすることができる。言い換えると、産業機械１１５のサーボモータの移動を、１つ又は複数のサーボモータによって駆動される産業機械１１５がユーザの要件（例えば、機械が稼働している間に発生する許容可能な軌跡誤差、機械が発する許容可能な雑音、機械の許容可能な損傷、許容可能な総稼動時間など）の下で動作可能となるように最適化することができる。
【００２９】
サーバ１２０は、ネットワーク１３０を介して遠隔装置１０５と産業機械１１５とに接続された１又は複数台のサーバのものとすることができる。サーバ１２０は、遠隔装置１０５を介して入力されたインターフェース１１０からの入力条件を受信することを含む、システム１００のための様々な処理を行う処理回路を含むことができる。或いは、サーバ１２０は、インターフェース１１０を含み、ユーザがインターフェース１１０を介して入力条件を入力したときに入力条件を直接受信することができる。さらに、サーバ１２０は、入力条件に基づいて軌跡指令を計算すると共に、軌跡指令をシミュレートすることもできる。そしてサーバ１２０は、例えば、インターフェース１１０に表示されるように、シミュレーションの結果を遠隔装置１０５に送信することができる。或いは、サーバ１２０は、インターフェース１１０によって局部的にシミュレーション結果を表示することもできる。サーバ１２０はさらに、軌跡指令データ（例えば、ＸＹ軸指令データ）を生成し、産業機械１１５が軌跡指令を実施できるように産業機械１１５に送信することもできる。サーバ１２０は、エッジコンピューティング（Edge  Computing）を利用して、既存の組み込みシステムと関連付けられた制限を回避することもできる。その結果、ユーザは、遠隔地から産業機械１１５のための軌跡指令を実施することができる。
【００３０】
ネットワーク１３０は、遠隔装置１０５と、産業機械１１５と、サーバ１２０とを接続する１つ又は複数のネットワークのものとすることができる。ネットワーク１３０は、インターネットなどの公衆網とすることも、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）や広域ネットワーク（ＷＡＮ）網などのプライベートネットワークとすることも、それらの任意の組み合わせとすることもでき、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）又は統合サービスデジタル通信網（ＩＳＤＮ）サブネットワークを含むことができる。ネットワーク１３０は、イーサネット（登録商標）ネットワークやＵＳＢポートなどの有線によるものとすることもでき、ＥＤＧＥ、３Ｇ、４Ｇ及びＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ無線セルラシステムを含むセルラネットワークなどの無線によるものとすることもできる。無線ネットワークはまた、ワイファイ、ブルートゥース（登録商標）又は既知の任意の他の無線形式の通信に基づくものとすることもできる。
【００３１】
１つ又は複数の実施の形態において、ネットワーク１３０は、遠隔装置１０５によって表示されるインターフェース１１０とサーバ１２０とを通信可能に結合する産業ネットワーク（例えば、CC-Link（登録商標）  IE  Field，イーサネット／ＩＰなど）とすることができる。また、遠隔装置１０５によって表示されるインターフェース１１０は、ヒューマンマシンインターフェースとすることもできる。さらに、サーバ１２０は、当業者には理解されるように、ＩＰＣ／ＰＬＣとすることができる。
【００３２】
図２〜４は、それぞれインターフェース１１０の例を示しており、インターフェース１１０は、第１のセットの入力条件と、第２のセットの入力条件と、第１及び第２のセットの入力条件の組み合わせとに、それぞれ基づく結果２０５，２１０及び２１５を有することができる。
【００３３】
各インターフェース１１０は、最大速度（例えば、動作速度）、最大加速度、最大ジャーク、許容誤差、（軸毎の）速度限界、（軸毎の）トルク限界、（軸毎の）ジャーク限界及び（軸毎の）サーボ応答特性を含む予め定められたセットの入力オプションを含むことができる。トルク限界は、加速度毎の加速度限界をさらに含むことができる。その理由は、トルクは慣性に加速度を乗じたものに等しいからである。また、サーボ応答特性はモデルゲインを含むこともでき、モデルゲインは、サーバ増幅器の１つのパラメータであり、サーボ応答特性に対する支配的な因子である。
【００３４】
より具体的には、図２は、開示内容の１つ又は複数の態様による第１のセットの入力条件に基づいて結果２０５を表示するインターフェース１１０の例を示している。第１のセットの入力条件は、４０％に設定された最大加速度を含む。
【００３５】
図３は、開示内容の１つ又は複数の態様による第２のセットの入力条件に基づいて結果２１０を表示するインターフェース１１０の例を示している。第２のセットの入力条件は、８０％に設定された最大加速度を含む。
【００３６】
図４は、開示内容の１つ又は複数の態様による第１及び第２のセットの入力条件に基づいて結果２１５を表示するインターフェース１１０の例を示している。結果２１５は、例えば、比較のために４０％の最大加速度の結果と８０％の最大加速度の結果とを組み合わせたものを含む。
【００３７】
加えて、ユーザがインターフェース１１０によって表示されたシミュレーションの結果に満足した場合、軌跡指令（例えば、ＸＹ軸指令データとしての）を産業機械１１５に送信することができる。例えば、表１は、産業機械１１５に送ることができるＸＹ軸指令データの一例である。行には、形状のセグメント毎の軌跡指令が完了するまで、追加の目的地点（例えば、座標セット）を続けることができることを理解されたい。
【００３８】
【表１】
0006545421.tif 000002
【００３９】
図５は、開示内容の１つ又は複数の態様による最適軌跡指令の例示的な実施態様３００を示す。最適軌跡指令は、部分３０５、部分３１０、部分３１５及び部分３２０を含む実施態様の様々なセクションを含むことができる。例えば、部分３０５は、小さい連結角を有する形状の鋭角的なセクションとすることができる。鋭角的な形状及び小さい連結角を有する軌跡指令の部分（例えば、部分３０５）については、精度を失うことなく小さい半径を有する円弧を挿入することができる。
【００４０】
部分３１０は、直線セグメント又は円弧セグメントに相当するものとすることができる。サーボ応答特性及び／又は形状（例えば、円弧の半径）に基づき、各部分３１０の指令速度を計算することができ、各部分３１０の指令速度は軌跡許容誤差を満たす。
【００４１】
部分３１５は、部分３１０のどちらかの側に位置づけることができる。例えば、部分３１５は、直線セグメント（例えば、部分３１０）の両端における加速又は減速の区間とすることができる。軌跡指令の方向に基づき、部分３１０の前に位置づけられる部分３１５を加速区間とすることができる。また、部分３１０の後に位置づけられる部分３１５を減速区間とすることもできる。
【００４２】
隣接する部分３２０は、フルセグメントを指し示すことができ、フルセグメントは、予め定められた時間間隔と関連付けることができる。言い換えると、ＸＹ軸指令データは、予め定められた時間量で隣接する部分３２０の間を移動するよう軌跡指令が命令されることができるように、時間と位置とに基づくものとすることができる。さらに、例えば、ＸＹ軸指令データを時間に基づくものとした場合、両軸の加速及び／又はジャーク限界を考慮することができる。ジャークを限定することにより、加速／減速を継続しながら、軸方向を変更することによって生じる雑音レベル及び衝撃を低減させることができる。
【００４３】
図６は、開示内容の１つ又は複数の態様による軌跡指令生成のための方法のアルゴリズムフローチャートである。
【００４４】
Ｓ４０５において、入力条件を受信することができる。入力条件には、最大速度（例えば、動作速度）、最大加速度、最大ジャーク、許容誤差、（軸毎の）速度限界、（軸毎の）トルク限界、（軸毎の）ジャーク限界及び（軸毎の）サーボ応答特性を含ませることができる。トルク限界は、加速度毎の加速度限界をさらに含むことができる。何故なら、トルクは慣性に加速度をかけたものに等しいからである。加えて、サーボ応答特性は、モデルゲインを含むこともでき、モデルゲインは、サーバ増幅器の１つのパラメータであり、サーボ応答特性に対する支配的な因子である。入力条件は、例えば、インターフェース１１０を介して受け取ることができる。
【００４５】
Ｓ４１０において、受信した入力条件に基づいて最適軌跡指令を計算することができる。
【００４６】
Ｓ４１５において、軌跡指令をシミュレートすることができる。軌跡指令シミュレーションは、ユーザに軌跡指令結果の視覚的な表示が見えるようにユーザに情報を提供することができる。Ｓ４１５のシミュレーションは、ユーザがＳ４３５で入力条件を変更した場合にオプションとなり得る。
【００４７】
Ｓ４２０において、サイクル時間及び誤差を計算することができる。詳細には、産業機械の動作のシミュレーションの結果に基づいて、軌跡指令のサイクル時間及び誤差を算出することができる。このサイクル時間及び誤差も含めてシミュレーションの結果と表現することもできる。サイクル時間は、軌跡指令を完了する平均時間とすることができる。言い換えると、サイクル時間は、軌跡指令開始時刻から軌跡指令終了時刻までの時間期間とすることができる。また、誤差は、入力条件に基づいて計算された軌跡指令と、この軌跡指令を用いて産業機械の動作をシミュレートしたときの軌跡との差、すなわち軌跡指令に対するシミュレーション結果の誤差を示している。具体的には、例えば、サーボモータあるいはサーボモータを含む産業装置の物理現象をモデル化し、このモデルを用いて軌跡指令を入力したときの出力をシミュレートしたときの入力と出力との間の誤差である。
【００４８】
Ｓ４２５において、シミュレーションの結果（サイクル時間及び誤差を含む）を、例えば、インターフェース１１０によって表示することができる。シミュレーション結果は、それぞれ、図２、図３及び図４に示されるように典型例としての結果２０５、結果２１０及び結果２１５に示されるような様々な情報を含むことができる。
【００４９】
Ｓ４３０において、軌跡指令が許容可能であるかどうかを判定することができる。軌跡指令が許容可能であるかどうかの判定は、例えば、Ｓ４２５で表示されたシミュレーション結果に基づくものとすることができる。ユーザは、シミュレーションの結果に基づいて軌跡指令が十分でないと判定することができ、ユーザは、これに応じて入力条件を調整することができる。軌跡指令が許容可能である場合には、処理は終了することができる。例えば、ユーザが当該結果又は可能な場合はオプションのうちの１つに満足した場合、ユーザはそれをユーザインターフェース１１０上で選択することができる。システム１００は、ユーザインターフェース１１０を介して好ましいオプションの選択を受信したことに応答して、選択されたシミュレーションオプションに基づいて１つ又は複数のサーボモータを動作させる命令を送信することができる（例えば、命令は、各サーボモータが各セグメント（例えば、部分３０５、部分３１０、部分３１５）に沿ってどの程度の速度で移動すべきかを含むことができる）。しかし、軌跡指令が許容可能でない場合には、Ｓ４３５で入力条件を変更することができる。
【００５０】
Ｓ４３５では、１つ又は複数の入力条件を変更することができる。１つ又は複数の入力条件は、ユーザが軌跡指令を調整したいときに変更することができる。１つ又は複数の入力条件を変更した後、処理はＳ４１０に戻り、新しい入力条件に基づいて最適軌跡指令を計算することができる。軌跡指令のシミュレートステップＳ４１５は、任意選択のものとすることができる。その理由は、ユーザは前の選択の誤差内にある新しい入力条件を選択している可能性があり、その結果としては、新しいシミュレーションを実行する必要がないからである。処理は、引き続きＳ４２０及びＳ４２５を行い、Ｓ４３０に戻って、軌跡指令が許容可能であるかどうかを判定することができる。
【００５１】
上記の図６の説明では、フローチャート中の任意の処理、記述又はブロックは、処理における特定の論理機能又はステップを実施するための１つ又は複数の実行可能な命令を含むモジュール、セグメント又はコード部分を表すものと理解することができ、現提示の進歩に係る実施の形態の範囲には、当業者には理解されるように、関連の機能によっては実質的に同時に又は逆の順序でといった、図示又は説明したものとは異なる順序で機能を実行することのできる代替えの実施態様が含まれる。本明細書に記載する様々な要素、特徴及び処理は、互いに独立して用いられてもよく、或いは様々な形態で組み合わされてもよい。全ての可能な組み合わせ及び部分的な組み合わせは、本開示内容の範囲内にあるものとする。
【００５２】
加えて、１つ又は複数の実施の形態において、ユーザは、３つを超える入力条件を変更することによって産業機械１１５を調整することはできない。何故なら、ユーザは或るタスクの入力条件の最良の組み合わせを予測することができないからである。例えば、このセットアップにより、ユーザが当該機械システムに最も大きな影響を与える入力条件を変更することが防止され、産業機械の損傷を防止することができる。
【００５３】
他の利点には、許容誤差を最小化しつつサイクル時間を改善することが含まれる。例えば、サーボ応答性が高くない場合でさえも、最適な指令によって誤差の許容範囲を満足させることができる。ジャーク制限を（加速を続けながら）加えることによって、システム１００は、図５に示すように、軸方向を（例えば、直線セグメントから円弧セグメントに）変更することによって生じる雑音レベル及び衝撃を低減させることができる。
【００５４】
また、インターフェース１１０は、ユーザが軌跡指令を予め確認する機会を提供することもできる。ユーザ選択のためにシミュレーションの結果を表示することができるので、ユーザは、当該各結果のユーザ要件のために最良のオプションを選ぶことができる。加えて、入力条件をリアルタイムで変更することもでき、それによって、異なる入力条件がシミュレーションにどのように影響を及ぼし得るかをユーザが理解するための迅速な転換を提供することとなる。その結果、ユーザは最良のオプションを選択することができ、その選択に基づく軌跡指令データを、（例えば、インターフェースを表示する任意の装置（例えば、遠隔装置１０５、サーバ１２０）から、又は遠隔装置１０５を介してアクセス可能なインターフェースにおいてその選択が起きた後にサーバ１２０から）産業機械１１５に送信することができる。
【００５５】
さらに、インターフェース１１０は、入力条件を変更した場合、サイクル時間が最も短い最適軌跡指令のエネルギ消費と、エネルギ消費が最も少ない最適軌跡指令とを表示することができ、これにより、当該各結果の要件を満たすよう最良の軌跡指令オプションを選択するのを支援するためのより一層具体的な情報をユーザに提供することができる。
【００５６】
次に、図７を参照して、例示の実施の形態によるコンピュータ／装置（サーバ１２０など）のハードウェア記述を説明する。ここで説明するハードウェア記述は、処理回路のハードウェア記述とすることもできる。図５において、サーバ１２０（及び／又は遠隔装置１０５）は、上述又は後述の処理のうちの１つ又は複数を実行するＣＰＵ５００を含む。処理データ及び命令を、メモリ５０２に格納してもよい。これらの処理及び命令は、ハードドライブ（ＨＤＤ）又は可搬型記憶媒体などの記憶媒体ディスク５０４に記憶されてもよいし、又は遠隔記憶されてもよい。さらに、請求の範囲に係る進歩は、本発明の処理の命令が記憶されるコンピュータ可読媒体の形態によって制限されない。例えば、命令は、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ハードディスク、又はサーバ若しくはコンピュータなどの、サーバ１２０（及び／若しくは遠隔装置１０５）が通信する他の情報処理装置に記憶されるようにしてもよい。
【００５７】
さらに、請求の範囲に係る進歩は、ＣＰＵ５００と、Microsoft（登録商標）  Windows(登録商標)，ＵＮＩＸ(登録商標)，Solaris，ＬＩＮＵＸ（登録商標），Apple（登録商標）  ＭＡＣ  ＯＳ（登録商標）及び当業者に知られた他のシステムなどのオペレーティングシステムと連携して実行する、ユーティリティアプリケーション、バックグラウンドデーモン、オペレーティングシステムのコンポーネント、又はこれらの組み合わせとして提供されるものとしてもよい。
【００５８】
サーバ１２０（及び／又は遠隔装置１０５）を実現するためのハードウェア要素は、様々な回路要素によって実現することができる。さらに、上述した実施の形態の機能の各々は、１つ又は複数の処理回路を含む回路によって実施されるものとしてもよい。処理回路は、具体的にプログラムされたプロセッサ、例えば図７に示されるようなプロセッサ（ＣＰＵ）５００を含む。処理回路はまた、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの装置と、記載した機能を果たすように配置された従来の回路構成要素とを含む。
【００５９】
図７において、サーバ１２０（及び／又は遠隔装置１０５）は、上述した処理を行うＣＰＵ５００を含む。サーバ１２０（及び／又は遠隔装置１０５）は、汎用コンピュータ又は特定の特殊用途機械としてもよい。一実施の形態では、プロセッサ５００が軌跡指令生成の全部又は一部（の他、特に、図３及び図４を参照して説明した処理のいずれか）を行うようにプログラムされている場合、サーバ１２０（及び／又は遠隔装置１０５）は、特定の特殊用途機械になる。
【００６０】
代替として、又はこれに加えて、ＣＰＵ５００は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ又はＰＬＤ上で実現されてもよく、或いは当業者が分かるようなディスクリート論理回路を用いて実現されてもよい。さらに、ＣＰＵ５００を、上述の本発明の処理の命令を行うように並列に協調的に動作する複数のプロセッサとして実現してもよい。
【００６１】
図７のサーバ１２０（及び／又は遠隔装置１０５）はまた、ネットワーク１３０とインターフェースするための、米国のインテル社から入手可能なIntel  Ethernet（登録商標）  PROネットワークインターフェースカードなどのネットワークコントローラ５０６を含む。理解することができるように、ネットワーク１３０は、インターネットなどの公衆網とすることも、ＬＡＮ又はＷＡＮネットワークなどの私設網とすることも、それらの任意の組み合わせとすることもでき、ＰＳＴＮ又はＩＳＤＮサブネットワークを含むこともできる。ネットワーク１３０は、イーサネットネットワークなどの有線によるものとすることもでき、或いはＥＤＧＥ、３Ｇ及び４Ｇ無線セルラシステムを含むセルラネットワークなどの無線によるものとすることもできる。無線ネットワークは、ワイファイ、ブルートゥース（登録商標）又は既知の任意の他の無線形式の通信とすることもできる。
【００６２】
サーバ１２０（及び／又は遠隔装置１０５）は、モニタなどのディスプレイ５１０とインターフェースするためのグラフィクスカード又はグラフィクスアダプタなどの表示コントローラ５０８をさらに含む。汎用の入出力インターフェース５１２は、キーボード及び／又はマウス５１４、並びにディスプレイ５１０上の、又はディスプレイ５１０から分離されたタッチスクリーン５１６とインターフェースをとる。汎用入出力インターフェースはまた、プリンタ及びスキャナを含む様々な周辺機器５１８に接続する。
【００６３】
サーバ１２０（及び／又は遠隔装置１０５）には、スピーカ５２２とインターフェースをとることで音声及び／又は音楽を提供するサウンドコントローラ５２０も設けられる。サーバ１２０は、さらにマイクロフォンを備えていてもよい。
【００６４】
汎用のストレージコントローラ５２４は、記憶媒体ディスク５０４を、サーバ１２０（及び／又は遠隔装置１０５）の全ての構成要素を相互接続するための、ＩＳＡ、ＥＩＳＡ、ＶＥＳＡ、ＰＣＩ又は類似のものとすることができる通信バス５２６と接続する。ディスプレイ５１０、キーボード及び／又はマウス５１４、並びに表示コントローラ５０８、ストレージコントローラ５２４、ネットワークコントローラ５０６、サウンドコントローラ５２０及び汎用入出力インターフェース５１２の一般的な特徴および機能の説明は、これらの特徴が知られているので、簡潔にするために本明細書では省略する。
【００６５】
本開示内容の状況において説明した例示の回路要素は、他の要素で置換されてもよく、本明細書で示した例と異なる構造とされてもよい。さらに、本明細書で説明した特徴を果たすように構成された回路は、複数の回路ユニット（例えば、チップ）において実現されてもよく、或いはそれらの特徴は、単一のチップセット上の回路において組み合わされてもよい。
【００６６】
本明細書で説明した機能及び特徴は、システムの様々な分散コンポーネントによって実行されてもよい。例えば、１つ又は複数のプロセッサがこれらのシステム機能を実行してもよく、プロセッサは、ネットワークにおいて通信する複数のコンポーネントにわたって分散されるようにしてもよい。分散コンポーネントは、様々なヒューマンインターフェース及び通信装置（例えば、表示モニタ、スマートフォン、タブレット、携帯情報端末（ＰＤＡ））に加えて、処理を共有することができる１又は複数台のクライアントマシン及びサーバマシンを含んでもよい。ネットワークは、ＬＡＮ又はＷＡＮなどの私設網であってもよいし、或いはインターネットなどの公衆網であってもよい。システムへの入力は、直接のユーザ入力によって受信され、リアルタイムで又はバッチ処理として遠隔受信されるようにしてもよい。また、いくつかの実施態様は、説明したものとは同じでないモジュール又はハードウェア上でなされるようにしてもよい。したがって、請求の範囲に記載され得るものの範囲内には他の実施態様も含まれる。
【００６７】
以上、開示内容の実施の形態を説明したが、上述した内容は、例示したものであり限定するものではなく、例として提示したに過ぎないことが当業者には明らかな筈である。よって、本明細書では特定の構成を説明したが、他の構成を用いることもできる。多くの改変形態及び他の実施の形態（例えば、組み合わせ、配置変更など）は、本開示内容によって実現可能であり、当業者の範囲内であり、開示内容及びその任意の均等物の範囲内にあるものとして企図されている。開示の実施の形態の特徴は、別の実施の形態を作るように、本発明の範囲内で組み合わせたり、配置変えしたり、省略したりなどすることができる。さらに、或る特徴を、他の特徴の対応の使用を伴うことなく有利に使用することもできる。したがって、出願人は、開示内容の精神及び範囲内にある全てのそうした代替形態、改変形態、均等物及び変形形態を包含することを意図している。
【符号の説明】
【００６８】
１００  軌跡指令生成システム、１０５  遠隔装置、１１０  インターフェース、１１５  産業機械、１２０  サーバ、１３０  ネットワーク、２０５，２１０，２１５  結果、３００  実施態様、３０５，３１０，３１５，３２０  部分、５００  ＣＰＵ、５０２  メモリ、５０４  ディスク、５０６  ネットワークコントローラ、５０８  表示コントローラ、５１０  ディスプレイ、５１２  入出力インターフェース、５１４  キーボード及び／又はマウス、５１６  タッチスクリーン、５１８  周辺機器、５２０  サウンドコントローラ、５２２  スピーカ、５２４  ストレージコントローラ、５２６  通信バス。
【要約】
軌跡指令生成のためのシステム（１００）は、産業機械（１１５）と、遠隔装置（１０５）を介してアクセス可能なインターフェース（１１０）と、ネットワーク（１３０）を介して産業機械（１１５）と遠隔装置（１０５）とに通信可能に結合されたサーバ（１２０）とを含む。サーバ（１２０）は、軌跡指令を計算し、計算した軌跡指令に基づく産業機械の動作のシミュレーションを実行し、シミュレーションの結果に基づいて、軌跡指令のサイクル時間及び誤差を計算し、軌跡指令が許容可能であるかどうかを判定し、許容可能な軌跡指令が選択されていることに応答して産業機械（１１５）に軌跡指令データを送信するように構成された処理回路を含む。【図１】
0006545421.tif 000003
【図２】
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【図３】
0006545421.tif 000005
【図４】
0006545421.tif 000006
【図５】
0006545421.tif 000007
【図６】
0006545421.tif 000008
【図７】
0006545421.tif 000009