【手続補正書】
【提出日】平成23年9月2日(2011.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラムを記憶するプログラム記憶部と、前記プログラムを解読し指定位置、指定速度、指定加速度を生成する制御データ生成部と、前記指定位置、前記指定速度、前記指定加速度から位置指令を生成する位置指令生成部と、を備えるモーションコントローラであって、
前記位置指令生成部が、少なくとも、前記指定加速度に応じた加速時の前記位置指令を生成する場合、前記指定位置に前記指定加速度で減速停止可能な最大速度となる速度パターンを持つ前記位置指令を生成することを特徴とするモーションコントローラ。
【請求項２】
前記位置指令生成部が、さらに、前記速度パターンの頂点における加速度の時間変化（加加速度）が、予め設定された加加速度制限値を超える場合、前記加加速度を前記加加速度制限値以下に制限することを特徴とする請求項１記載のモーションコントローラ。
【請求項３】
プログラムを記憶するプログラム記憶部と、前記プログラムを解読し指定位置、指定速度、指定加速度を生成する制御データ生成部と、前記指定位置、前記指定速度、前記指定加速度から位置指令を生成する位置指令生成部と、を備えるモーションコントローラであって、
前記位置指令生成部が、前記指定加速度に応じた加速時の前記位置指令を生成する場合、最短位置決め時間で、しかも、速度パターンの頂点における加速度の時間変化（加加速度）が最小となるように前記位置指令を生成することを特徴とするモーションコントローラ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】モーションコントローラ
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、モーションコントローラに関し、詳しくは、ショートピッチ作業による短い距離の位置決め作業の位置指令作成に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の場合は、時刻Ｔ２での速度が与えられた加速度に従って減速停止が不可能と判断された場合は、前回指令周期の時刻Ｔ１での速度［ｐｕｌｓｅ／ｍｓ］を保持した位置指令を作成するアルゴリズムとなっている。次回指令周期の時刻Ｔ３についても図９に示す位置指令（ｐｕｌｓｅ）の数値のように、同様の方法で位置指令を作成するので、期待した図７のような三角パターンに対して図９のような台形パターンとなってしまい、また、それによって位置決め作業時間が長くなるといった問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、指令周期毎に今回値と前回値の差である位置指令差分速度が指定された速度に到達するまで加速させる位置指令を作成する過程で、これ以上の加速をさせると指定された加速度に従って位置決め位置に減速停止できないと判断した場合は、位置決め位置に減速停止可能な最大の速度となる位置指令差分速度から位置指令を作成してショートピッチ作業に適合した一定速度期間の無い三角パターンが実現できると共に、その三角パターンの頂点における加速度の時間変化、すなわち加加速度を小さくして、モータやモータに接続された機械に対して衝撃の少ない三角パターンとするモーションコントローラを提供することを目的としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、プログラムを記憶するプログラム記憶部と、前記プログラムを解読し指定位置、指定速度、指定加速度を生成する制御データ生成部と、前記指定位置、前記指定速度、前記指定加速度から位置指令を生成する位置指令生成部と、を備えるモーションコントローラであって、前記位置指令生成部が、少なくとも、前記指定加速度に応じた加速時の前記位置指令を生成する場合、前記指定位置に前記指定加速度で減速停止可能な最大速度となる速度パターンを持つ前記位置指令を生成することを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のモーションコントローラにおいて、前記位置指令生成部が、さらに、前記速度パターンの頂点における加速度の時間変化（加加速度）が、予め設定された加加速度制限値を超える場合、前記加加速度を前記加加速度制限値以下に制限することを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、プログラムを記憶するプログラム記憶部と、前記プログラムを解読し指定位置、指定速度、指定加速度を生成する制御データ生成部と、前記指定位置、前記指定速度、前記指定加速度から位置指令を生成する位置指令生成部と、を備えるモーションコントローラであって、前記指定加速度に応じた加速時の前記位置指令を生成する場合、最短位置決め時間で、しかも、速度パターンの頂点における加速度の時間変化（加加速度）が最小となるように前記位置指令を生成することを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明によると、指令周期毎に今回値と前回値の差である位置指令差分速度が、指定された速度に到達するまで加速させる位置指令を作成する過程で、これ以上の加速をさせると指定された加速度に従って位置決め位置に減速停止できないと判断した場合は、位置決め位置に減速停止可能な最大の速度となる位置指令差分速度から位置指令を作成し、さらに速度と時間の関係から形成される速度パターンの頂点における加速度の時間変化を小さくすることができるので、位置決め作業時間の短縮と同時に、モータやモータに接続された機器に対して衝撃の少ない位置指令を作成するモーションコントローラを提供できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
図１は、本発明のモーションコントローラを備えたモーションシステム構成図である。図１において、１は接続された制御機器をコントロールするモーションコントローラ、２ｎ（ｎ＝１、２、・・・）はモーションコントローラ１から出力される指令に従って、接続されるサーボモータの回転駆動を制御するサーボドライブ、３ｎはサーボモータ、４はモーションコントローラとサーボドライブ、サーボドライブとサーボモータを接続するモーションネットワーク、５は各種演算結果を出力するＣＰＵと、設定された周期で定周期信号を出力する定周期発生回路と、定周期信号を入力としてＣＰＵに割り込み信号を出力する割り込み回路を備えたＣＰＵユニット、６はユーザによって記述されたユーザアプリケーションプログラム７と、位置指令作成処理が記述された位置指令作成プログラム８や各種制御パラメータ等を記憶したＲＡＭ、９はオペレータ等が各種制御パラメータ等を入力する為の入力装置である。
図２は、本発明のモーションコントローラの位置指令作成に関するブロック図である。図２において、４１はプログラム記憶部、４２は制御データ生成部、４３は位置指令生成部である。制御データ生成部４２はプログラム記憶部４１のプログラムを解読し指定位置、指定速度、指定加速度を生成し、位置指令生成部は、指定位置、指定速度、指定加速度から位置指令を生成する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
以下に実施例２として、実施例１とは異なる位置指令作成方法を説明する。なお、実施例２では図１のモーションシステム構成図、図２のモーションコントローラの位置指令作成に関するブロック図は実施例１と同一である。また、図４、図５に示す速度パターンも実施例１と同一のものを使用して説明する。実施例２が実施例１と異なる点は、位置指令作成プログラム８の処理内容である。
図６は実施例２の位置指令作成プログラム８の処理手順を示すフローチャートである。図６の各ステップで図３の実施例１の場合と同一の処理は同一の番号を付してある。図３と図６の違いは、図３のＳ２４〜Ｓ２８に代わり図６ではＳ６１〜Ｓ６３の処理が入り、図３のＳ２、Ｓ３１、Ｓ３２の処理が図６では省かれる点である。
図６において、まず、Ｓ１において、減速領域に入ったことを示す減速要求フラグがＯＮであるかどうかを判断する。
減速要求フラグがＯＮである場合はＳ３で減速時ＶＣ設定処理を行う。Ｓ３では、前述した（１）式により前回位置指令差分速度ＶＰから加速度ＡＣを減算した値を今回位置指令差分速度ＶＣとする。
但し、保存してある前回指令周期の位置指令差分速度ＶＰと比較し、ＶＰ＜ＡＣである場合はこれ以上の減速ができないことから、所定の例外処理にてＶＣを決定する。
さらに求めたＶＣで走行する距離より、位置決め位置ＴＰまでの残移動距離ＴＤが小さい場合（ＶＣ＞ＴＤ）、今回指令周期の位置指令によって十分位置決め位置ＴＰに到達可能であることを意味するので、位置決め位置ＴＰまでの残移動量距離ＴＤを今回位置指令差分速度ＶＣによるものとし（ＶＣ＝ＴＤ）、次ステップであるＳ３に遷移する。
一方、Ｓ１で減速要求フラグがＯＮでないと判断された場合は加速領域として、Ｓ１１で保存しておいた前回指令周期の位置指令差分速度ＶＰを取得し、前述した(２)式により予め設定されている加速度ＡＣを加算して、暫定的に今回指令周期の位置指令差分速度ＶＣとする。
次にＳ１２において、今回位置指令差分速度ＶＣと予め設定されている送り速度ＦＣとの値の大小を比較して、ＶＣ＞＝ＦＣであれば、今回位置指令差分速度ＶＣで送り速度ＦＣに到達すると判断し、Ｓ１３で前述した（３）式により送り速度ＦＣを今回位置指令差分速度ＶＣとする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
【図１】本発明の実施例を示すモーションシステム構成図
【図２】本発明のモーションコントローラの位置指令作成に関するブロック図
【図３】本発明の実施例１の位置指令作成プログラムの処理手順を示すフローチャート
【図４】本発明で得られる速度パターン１
【図５】本発明で得られる速度パターン２
【図６】本発明の実施例２の位置指令作成プログラムの処理手順を示すフローチャート
【図７】ショートピッチ作業での速度パターン
【図８】制御パラメータ
【図９】従来技術で得られる速度パターン
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
１  モーションコントローラ
２ｎ（ｎ＝１、２、・・・）  サーボドライブ
３ｎ（ｎ＝１、２、・・・）  サーボモータ
４  モーションネットワーク
５  ＣＰＵユニット
６  ＲＡＭ
７  ユーザアプリケーションプログラム
８  位置指令作成プログラム
９  入力装置
４１  プログラム記憶部
４２  制御データ生成部
４３  位置指令生成部
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009187521.tif 000001