指令生成裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種指令生成裝置，該指令生成裝置生成使電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作指令。
【背景技術(shù)】
[0002]為了對(duì)各種工業(yè)用機(jī)械(例如電子部件安裝機(jī)、工業(yè)用機(jī)器人、工作機(jī)械等)進(jìn)行定位控制，使用指令生成裝置。指令生成裝置生成使與機(jī)械連接的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)作的動(dòng)作指令。關(guān)于定位控制，要求機(jī)械無(wú)振動(dòng)、且機(jī)械準(zhǔn)確地定位于所期望的位置。
[0003]但是，在機(jī)械具有臂狀的形狀、或者經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)或剛性較低的軸而對(duì)機(jī)械進(jìn)行驅(qū)動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)的剛性較低的情況下，機(jī)械前端的動(dòng)作與電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作之間產(chǎn)生差異。另外，在機(jī)械系統(tǒng)停止時(shí)等動(dòng)作變化時(shí)，有時(shí)產(chǎn)生由機(jī)械系統(tǒng)的低剛性弓I起的振動(dòng)。
[0004]針對(duì)機(jī)械發(fā)生振動(dòng)這一問(wèn)題，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了使用減振濾波器的技術(shù)。根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1，指令生成裝置具有減振濾波器。在減振濾波器中預(yù)先設(shè)定作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的機(jī)械的振動(dòng)周期。減振濾波器通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)指令、和使基準(zhǔn)指令延遲振動(dòng)周期的半個(gè)周期后的指令進(jìn)行合成，從而生成動(dòng)作指令。根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1，由于該減振濾波器能夠?qū)鶞?zhǔn)指令所包含的頻率成分中的、驅(qū)動(dòng)對(duì)象機(jī)械的振動(dòng)頻率成分(振動(dòng)周期的倒數(shù))進(jìn)行去除，因此機(jī)械不會(huì)發(fā)生振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位控制。
[0005]另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的指令生成裝置將增益與對(duì)時(shí)間寬度和振幅進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而得到的兩個(gè)基本波形各自相乘。然后，指令生成裝置通過(guò)使與增益相乘后的兩個(gè)基本波形中的一個(gè)基本波形延遲并從另一個(gè)基本波形中減去，從而生成動(dòng)作指令。該指令生成裝置針對(duì)所述一個(gè)基本波形的時(shí)間寬度小于所述另一個(gè)基本波形的時(shí)間寬度、且將兩個(gè)基本波形分別作為輸入的二階傳遞特性的輸出波形，以使振幅和相位彼此一致的方式，對(duì)延遲時(shí)間及各自的增益進(jìn)行運(yùn)算。根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)2，通過(guò)以上述方式構(gòu)成，從而能夠生成下述指令，即，在不會(huì)使指令動(dòng)作時(shí)間增大的條件下對(duì)機(jī)械的振動(dòng)進(jìn)行抑制。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平5 - 108165號(hào)公報(bào)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2011 — 60044號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]但是，根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)，由于動(dòng)作指令包含延遲了振動(dòng)周期的半個(gè)周期后的基準(zhǔn)指令，因此直至機(jī)械前端的定位完成為止所花費(fèi)的時(shí)間(動(dòng)作時(shí)間)變長(zhǎng)。
[0009]另外，根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的技術(shù)，由于需要針對(duì)兩個(gè)基本波形各自對(duì)二階傳遞特性的輸出進(jìn)行運(yùn)算，因此用于生成動(dòng)作指令的計(jì)算時(shí)間變長(zhǎng)。其結(jié)果，從定位控制啟動(dòng)至動(dòng)作指令輸出為止的時(shí)間變長(zhǎng)。另外，根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的技術(shù)，指令生成裝置需要具備大容量存儲(chǔ)器，該大容量存儲(chǔ)器對(duì)運(yùn)算出的二階傳遞特性的輸出進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0010]本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種指令生成裝置，該指令生成裝置不需要復(fù)雜的運(yùn)算，且能夠?qū)Χㄎ豢刂浦械臋C(jī)械的振動(dòng)進(jìn)行抑制，并且縮短動(dòng)作時(shí)間。
[0011]為了解決上述課題，實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的指令生成裝置的特征在于，具有:第1生成部，其被輸入包含表示第1加速度的加速度信息和表示移動(dòng)距離的移動(dòng)距離信息在內(nèi)的指令參數(shù)，生成預(yù)先確定的形狀的基準(zhǔn)指令，該基準(zhǔn)指令用于以大于所述第1加速度的第2加速度使電動(dòng)機(jī)進(jìn)行加速，使電動(dòng)機(jī)以所述移動(dòng)距離進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；以及第2生成部，其通過(guò)使所述基準(zhǔn)指令中的一部分延遲與機(jī)械的振動(dòng)周期相應(yīng)的時(shí)間，從而生成針對(duì)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作指令。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]由于本發(fā)明所涉及的指令生成裝置通過(guò)使基準(zhǔn)指令的一部分延遲與機(jī)械的振動(dòng)周期相應(yīng)的時(shí)間，從而生成動(dòng)作指令，因此不需要復(fù)雜的運(yùn)算，且能夠?qū)Χㄎ豢刂浦械臋C(jī)械的振動(dòng)進(jìn)行抑制，并且縮短動(dòng)作時(shí)間，其中，該基準(zhǔn)指令具有與由指令參數(shù)所表示的加速度相比較大的加速度。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示指令生成裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖2是說(shuō)明實(shí)施方式的基準(zhǔn)指令的圖。
[0016]圖3是表示減振指令生成部的具體的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0017]圖4是說(shuō)明指令解析部的動(dòng)作的流程圖。
[0018]圖5是說(shuō)明動(dòng)作指令的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，基于附圖，對(duì)本發(fā)明所涉及的指令生成裝置的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外，本發(fā)明不限定于本實(shí)施方式。
[0020]實(shí)施方式
[0021]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的指令生成裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0022]減振參數(shù)及指令參數(shù)從外部被輸入至指令生成裝置10。指令生成裝置10基于輸入的減振參數(shù)及指令參數(shù)而生成動(dòng)作指令，將生成的動(dòng)作指令向驅(qū)動(dòng)控制部3輸入。
[0023]驅(qū)動(dòng)控制部3例如是伺服放大器，產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流。電動(dòng)機(jī)1由來(lái)自驅(qū)動(dòng)控制部3的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)機(jī)械2的扭矩。電動(dòng)機(jī)1具有對(duì)電動(dòng)機(jī)1的當(dāng)前狀態(tài)值(當(dāng)前位置或當(dāng)前速度)進(jìn)行檢測(cè)的編碼器(未圖示)。由編碼器檢測(cè)出的當(dāng)前狀態(tài)值被輸入至驅(qū)動(dòng)控制部3。驅(qū)動(dòng)控制部3以使當(dāng)前狀態(tài)值所表示的電動(dòng)機(jī)1的位置或速度追隨于由動(dòng)作指令所指示的位置或速度的方式，對(duì)向電動(dòng)機(jī)1供給的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行控制。
[0024]減振參數(shù)包含由電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的機(jī)械2的振動(dòng)周期Td及振動(dòng)周期Td的振動(dòng)的衰減量G(0 < G < 1.0)。衰減量G是下述參數(shù)，即，機(jī)械2的振動(dòng)周期Td的振動(dòng)的衰減速度越大，則設(shè)定越小的值。
[0025]此外，動(dòng)作指令可以是對(duì)電動(dòng)機(jī)1的位置或速度進(jìn)行指示的指令，也可以是對(duì)機(jī)械2的定位對(duì)象部位的位置或速度進(jìn)行指示的指令。在這里，假設(shè)動(dòng)作指令是對(duì)電動(dòng)機(jī)1的速度進(jìn)行指示的指令而進(jìn)行說(shuō)明。在動(dòng)作指令是對(duì)機(jī)械2的定位對(duì)象部位的位置或速度進(jìn)行指示的指令的情況下，例如也可以在機(jī)械2中的定位對(duì)象部位處配置對(duì)位置或速度進(jìn)行檢測(cè)的傳感器，驅(qū)動(dòng)控制部3將通過(guò)該傳感器而檢測(cè)出的檢測(cè)值作為當(dāng)前狀態(tài)值進(jìn)行使用。另外，也可以構(gòu)成為，動(dòng)作指令是對(duì)電動(dòng)機(jī)1的定位對(duì)象部位的位置或速度進(jìn)行指示的指令，驅(qū)動(dòng)控制部3基于通過(guò)所述傳感器而檢測(cè)出的檢測(cè)值，對(duì)電動(dòng)機(jī)1的當(dāng)前位置或當(dāng)前速度進(jìn)行運(yùn)算。
[0026]在指令生成裝置10中，基于指令參數(shù)而生成具有比較簡(jiǎn)單的形狀的波形的基準(zhǔn)指令，然后，將基準(zhǔn)指令加工為考慮到了降低振動(dòng)的動(dòng)作指令?；鶞?zhǔn)指令與動(dòng)作指令同樣地，可以是對(duì)電動(dòng)機(jī)1的位置或速度進(jìn)行指示的指令，也可以是對(duì)機(jī)械2的定位對(duì)象部位的位置或速度進(jìn)行指示的指令。在這里，作為一個(gè)例子，假設(shè)基準(zhǔn)指令是對(duì)電動(dòng)機(jī)1的速度進(jìn)行指示的指令。以時(shí)間對(duì)基準(zhǔn)指令進(jìn)行積分而得到的值相當(dāng)于移動(dòng)距離。使用將大于或等于1個(gè)數(shù)值信息作為變量的指令模式(pattern)而生成基準(zhǔn)指令。指令參數(shù)是代入至指令模式所具有的變量中的具體的數(shù)值或?yàn)榱藢?dǎo)出具體的數(shù)值而所需的信息。
[0027]另外，假設(shè)指令模式是以恒定的正的加速度進(jìn)行加速并以將該加速度的符號(hào)反轉(zhuǎn)而得到的負(fù)的加速度進(jìn)行加速的模式，具有梯形或者三角形的形狀。另外，指令模式例如具有加速度、加速時(shí)間、和勻速時(shí)間而作為變量。勻速時(shí)間是指梯形的基準(zhǔn)指令中的速度保持恒定的部分的時(shí)間(勻速區(qū)間的時(shí)間)。另外，加速時(shí)間是指梯形或三角形的基準(zhǔn)指令中的以正的加速度進(jìn)行加速的時(shí)間(加速區(qū)間的時(shí)間)。此外，在這里，假設(shè)加速區(qū)間的時(shí)間、和以負(fù)的加速度進(jìn)行加速的時(shí)間(減速區(qū)間的時(shí)間)相等而進(jìn)行說(shuō)明。由于基準(zhǔn)指令的波形是將具體的數(shù)值代入指令模式的變量中而生成的，因此，在這里，是指三角形形狀的波形(即按照加速區(qū)間和減速區(qū)間的順序而具有這二者的波形)，或者梯形形狀的波形(即按照加速區(qū)間、勻速區(qū)間和減速區(qū)間的順序而具有這三者的波形)中的某一個(gè)。
[0028]指令參數(shù)例如包含移動(dòng)距離S、移動(dòng)速度V、以及加速時(shí)間Ta。移動(dòng)距離S是表示電動(dòng)機(jī)1的移動(dòng)距離的移動(dòng)距離信息。指令參數(shù)所包含的移動(dòng)速度V及加速時(shí)間Ta作為表示第1加速度(后述的加速度A)的信息(加速度信息)進(jìn)行使用。此外，指令參數(shù)也可以包含加速度A本身而作為加速度信息。另外，關(guān)于移動(dòng)距離信息，只要是用于導(dǎo)出移動(dòng)距離S的信息，則也可以不是移動(dòng)距離S本身。
[0029]在這里，說(shuō)明與本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行比較的技