CN104106016A - 指令生成装置以及指令生成方法 - Google Patents

Abstract

为了不变更可动轴的运转模式而实现避免干涉动作，指令生成装置(100)具有：启动待机时间运算部(110)，其基于第1可动轴与第2可动轴之间的干涉距离、和所述第1可动轴以及所述第2可动轴的运转模式，以在运转中双方的可动轴之间的距离始终大于干涉距离的方式，对使所述第1可动轴的运转开始定时延迟的待机时间进行计算；以及启动待机部(120)及指令运算部(130)，它们作为指令输出部起作用，开始基于所述第2可动轴的运转模式而输出驱动所述第2可动轴的指令，在从所述第2可动轴的指令开始输出后经过了所述计算出的待机时间时，开始基于所述第1可动轴的运转模式而输出驱动所述第1可动轴的指令。

Description

指令生成装置以及指令生成方法

技术领域

本发明涉及一种指令生成装置以及指令生成方法，其生成用于对安装机、工作机械、XY工作台、机器人手臂等具有多个可动轴的各种工业机械(被控制装置)进行驱动的指令。

背景技术

在多个可动轴的可动区域相互交叉的情况下，需要以上述可动轴互相不干涉的方式而进行定位运转。作为用于以多个可动轴不干涉的方式而进行定位运转的最简单的技术，具有下述方法，即，在使他轴移动至不会干涉的位置之后，开始本轴的定位运转。但是，根据该方法，由于直至他轴移动结束为止需要本轴待机，因此存在被控制装置的工作节拍时间加长，作业效率降低的课题。

对此，例如在专利文献1中公开了一种技术，该技术通过预先使本轴的移动速度减小并开始移动，直至退避至不与他轴不干涉的位置为止，从而能够避免干涉，并削减待机时间。

专利文献1：日本特开平9－251320号公报

发明内容

例如在将安装机作为驱动对象的情况下，指令生成装置使用为了抑制振动而根据速度·移动场所·移动量预先最优化地设定出的电动机控制增益，生成可动轴的指令。但是，根据专利文献1所述的技术，为了避免干涉，一方的轴的移动速度减小，因此预先设定出的增益不适用。因此，有可能在安装机中产生意外的振动。另外，由于在能够判断出不会干涉的区域中进行移动的中途再度加速，因此成为振动产生的原因。其结果，存在定位的调整时间加长，被控制装置的工作节拍时间加长的问题。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种不变更可动轴的运转模式而实现避免干涉动作的指令生成装置以及指令生成方法。

为了解决上述课题并实现目的，本发明的指令生成装置生成分别对被控制装置所具有的第1可动轴和第2可动轴进行驱动的指令，该指令生成装置的特征在于，具有：待机时间运算部，其基于所述第1可动轴与所述第2可动轴之间的干涉距离、和所述第1可动轴以及所述第2可动轴的运转模式，以在运转中双方的可动轴之间的距离始终大于干涉距离的方式，对使所述第1可动轴的运转开始定时延迟的待机时间进行计算；以及指令输出部，其开始基于所述第2可动轴的运转模式而输出驱动所述第2可动轴的指令，在从所述第2可动轴的指令输出开始后经过了所述计算出的待机时间时，开始基于所述第1可动轴的运转模式而输出驱动所述第1可动轴的指令。

发明的效果

本发明所涉及的指令生成装置，由于能够通过使基于本轴(第1可动轴)的运转模式的指令的输出延迟，从而避免本轴和他轴(第2可动轴)的干涉，因此能够不变更可动轴的运转模式而实现避免干涉动作。

附图说明

图1-1是说明利用本发明的实施方式1的指令生成装置所进行的定位动作的特征的图。

图1-2是说明利用本发明的实施方式1的指令生成装置所进行的定位动作的特征的图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的指令生成装置的功能结构的框图。

图3-1是说明在实施方式1中使用的安全距离的图。

图3-2是说明在实施方式1中使用的安全距离的图。

图4是对启动待机时间Tw的计算方法的概要，以及能够避免本轴与他轴之间的干涉的原理进行说明的图。

图5是说明实施方式1的指令生成装置的硬件结构例的图。

图6是说明实施方式1的指令生成方法的流程图。

图7是说明实施方式1的待机时间计算处理的流程图。

图8-1是说明在实施方式2中使用的安全距离的图。

图8-2是说明在实施方式2中使用的安全距离的图。

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的指令生成装置的功能结构的框图。

图10是说明实施方式2的待机时间计算处理的流程图。

图11是对通过实施方式2的指令生成装置而避免干涉的状况进行说明的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明所涉及的指令生成装置以及指令生成方法的实施方式进行详细地说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。

实施方式1

图1-1以及图1-2是说明利用本发明的实施方式1的指令生成装置所进行的定位动作的特征的图。此外，在此为了简化说明，将作为指令生成装置的控制对象的机械(被控制装置)所具有的可动轴(以下，简称为轴)设为2个(本轴以及他轴)。

图1-1示出了本轴(第1可动轴)以及他轴(第2可动轴)在相互靠近的方向上进行移动的情况下的动作例。根据实施方式1的指令生成装置，在本轴以及他轴向在相互靠近的方向上进行移动的情况下，并且在双方目标位置之间相距大于或等于安全距离的情况下，不执行避免干涉的控制。所谓安全距离是指，预先设定的本轴与他轴之间的距离，并且用于避免干涉的本轴与他轴之间的距离。

图1-2示出了他轴向远离本轴的方向移动的动作例。在他轴向远离本轴的方向移动的过程中，即使双方可动轴的当前位置之间、以及双方可动轴的目标位置之间相距了大于或等于安全距离的距离，但在移动过程中也存在相互干涉的可能性。根据实施方式1的指令生成装置，在他轴向远离本轴的方向移动的情况下，执行避免干涉的控制。即，实施方式1的指令生成装置，计算用于避免本轴与停止中或者动作中的他轴干涉的待机时间，在经过了待机时间后开始进行本轴直至目标位置为止的定位。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的指令生成装置的功能结构的框图。如图所示，指令生成装置100具有：启动待机时间运算部110、启动待机部120、指令运算部130、以及位置更新部140。向指令生成装置100输入目标位置(本轴目标位置X1以及他轴目标位置X2)、目标速度(本轴目标速度V1以及他轴目标速度V2)、以及安全距离Ds。然后，指令生成装置100将针对各轴的指令速度(输出指令速度vo1、vo2)输出至伺服放大器等电动机驱动控制部150。此外，目标位置(本轴目标位置X1以及他轴目标位置X2)以及目标速度(本轴目标速度V1以及他轴目标速度V2)由NC程序等给出。

此外，在实施方式1中，所谓安全距离，其包含下述移动量，即，即使因用户的停止指令·错误等原因而导致他轴开始停止，本轴仍来得及停止(能够避免干涉)的减速时的移动量(以下，称为减速移动量)。所谓减速移动量，换句话说是指，从紧急停止开始至停止结束为止的可动轴的移动量。图3-1以及图3-2是说明在实施方式1中使用的安全距离的图。如图所示，在本轴以及他轴在相互靠近的方向上进行移动的情况下，或者在他轴向远离本轴的方向移动的情况下，安全距离为将本轴以及他轴的减速移动量的绝对值分别与轴间的偏移量相加所得到的距离。所谓轴间的偏移量是指，能够将轴之间以物理的方式靠近的最小距离。减速移动量由下式1定义。在此，由于在安全距离中需要考虑减速移动量的最大值，因此指令速度采用运转模式中的最大值。

(减速移动量)＝(1/2)×(指令速度)²/(减速度)   (式1)

启动待机时间运算部110以目标位置X1、X2、目标速度V1、V2、通过指令生成装置100内部的位置更新部140所运算的各轴当前的指令位置xo1、xo2、以及安全距离作为输入，基于本轴以及他轴的运转模式，以在运转中双方的可动轴之间的距离始终大于安全距离的方式，对启动待机时间Tw进行运算，该启动待机时间Tw是使本轴的运转开始定时相对于他轴的运转开始定时延迟的延迟量。

本轴的运转模式通过将时刻t作为变量的指令位置函数p1[t]或者/以及对指令位置函数p1[t]进行时间微分而得到的指令速度函数w1[t]进行记述。同样地，他轴的运转模式通过指令位置函数p2[t]或者/以及对指令位置函数p2[t]进行时间微分而得到的指令速度函数w2[t]进行记述。启动待机时间运算部110，在运转模式通过指令速度函数w1[t]、w2[t]进行记述的情况下，能够对指令速度函数w1[t]、w2[t]分别进行积分而得到指令位置函数p1[t]、p2[t]，或者在运转模式通过指令位置函数p1[t]、p2[t]给出的情况下，能够对指令位置函数p1[t]、p2[t]分别进行微分而得到指令速度函数w1[t]、w2[t]。每个可动轴的运转模式通过例如包含除了时间t以外的变量在内的函数(例如实现梯形加减速的函数、实现S形加减速的函数)进行表示。然后，除了时间t以外的变量是基于目标位置X1、X2、目标速度V1、V2、以及当前的指令位置xo1、xo2而决定的，对各轴的运转模式进行记述的函数也被确定。启动待机时间运算部110基于本轴目标位置X1以及指令位置函数p2[t]，对本轴与他轴的距离变为小于安全距离的时间Tb进行运算。然后，基于指令速度函数w1[t]以及w2[t]，对在时间Tb时的他轴的指令速度w2[Tb]与本轴的指令速度一致的时间Ta进行运算。然后，根据时间Tb与时间Ta，通过公式[T＝Tb-Ta]，对启动待机时间Tw进行运算。

启动待机部120以及指令运算部130协同动作，作为实施方式1的指令输出部起作用。指令输出部开始基于他轴的运转模式而输出驱动他轴的指令，在从开始输出驱动他轴的指令之后经过了启动待机时间Tw时，开始基于本轴的运转模式而输出驱动本轴的指令。

具体地说，启动待机部120使启动指令的输出与通过启动待机时间运算部110运算出的针对本轴的启动待机时间Tw相对应地延迟。即，启动待机部120输出他轴的启动指令，在该他轴的启动指令输出后，如果经过了启动待机时间Tw，则输出本轴的启动指令。此外，在计算出的启动待机时间Tw为小于或等于零值的情况下，如果输出他轴的启动指令，则立即输出本轴的启动指令。指令运算部130以启动指令、目标位置、目标速度作为输入，在各轴的启动指令输入后，根据该轴的目标位置、目标速度，在每个控制周期对各轴指令速度进行运算。将计算出的本轴的指令速度设置为vo1，将他轴的指令速度设置为vo2。在此，指令运算部130，如果接收到他轴的启动指令，则开始输出他轴的每个运算周期的指令速度vo2，如果接收到本轴的启动指令，则开始输出本轴的每个运算周期的指令速度vo1。

位置更新部140对输出至各轴的指令速度vo1、vo2分别积分，计算各轴的当前指令位置xo1、xo2。

此外，电动机驱动控制部150，例如为伺服放大器，将指令速度vo1、vo2作为输入，进行电动机的驱动控制。

在此，使用图4，对启动待机时间Tw的计算方法的概要、和通过使本轴的定位开始延迟启动待机时间Tw，从而能够避免本轴与他轴之间的干涉的原理进行说明。此外，在此，为了简化说明，以安全距离为零值而进行说明。

首先，启动待机时间运算部110，通过求出本轴的目标位置X1与指令位置函数p2[t]的交点的时间Tb，从而在指令位置函数p2[t]计算需要考虑干涉的时间区间。即，由于在时刻Tb及其以后的时间中，本轴与他轴之间相距大于或等于安全距离，因此是不产生干涉的时间区间，时刻0～时刻Tb是需要考虑干涉的时间区间。下面，启动待机时间运算部110对本轴的指令速度与在时刻Tb处的他轴指令速度(指令位置的微分)V相一致的时刻Ta进行计算。然后，启动待机时间演算部110将Tb-Ta的值设为启动待机时间Tw。如果使本轴的指令位置函数以Tw＝Tb-Ta延迟(p1[t-Tw])，则在时刻Tb处的本轴的速度等于V。由于本轴的指令位置函数是单调增加函数，因此在时刻Tb处的本轴的指令位置(p1[Tb-Tw]＝p1[Ta])显而易见会小于或等于本轴的目标位置X1。并且由于在时刻Tb处的本轴与他轴的指令位置函数的斜率(指令速度)等于V，因此在时刻Tb处本轴与他轴的指令位置函数为接触或者分离(由于安全距离为0，因此在接触的情况下也不发生干涉)。由此，由于2个指令位置函数不具有交点，因此能够计算出用于避免干涉的启动待机时间。

图5是说明实施方式1的指令生成装置100的硬件结构例的图。指令生成装置100具有：CPU(Central Processing Unit)1、RAM(Random Access Memory)2、以及ROM(Read Only Memory)3。CPU1、RAM2以及ROM3各自经由总线连接。

ROM3是记录介质，其预先对用于执行实施方式1的指令生成方法的指令生成程序4进行存储。CPU1经由总线从ROM3读取指令生成程序4，并载入RAM2，在RAM2内执行所载入的指令生成程序4。通过指令生成程序4被载入至RAM2中，在RAM2中分别生成对应启动待机时间运算部110、启动待机部120、指令运算部130以及位置更新部140的程序模块。CPU1通过执行各个程序模块，从而作为对应的功能结构部起作用。此外，也可以构成为经由互联网等网络而提供或发布指令生成程序4。另外，作为成为指令生成程序4的下载源的记录介质，可以采用外部存储装置、可拆装的存储设备、光盘装置。

此外，对启动待机时间运算部110、启动待机部120、指令运算部130、以及位置更新部140通过CPU1即软件而实现进行说明，但是它们中的一部分或全部也可以通过硬件以及软件中的某一者，或者作为两者的组合而实现。

图6是对由指令生成装置100执行的实施方式1的指令生成方法进行说明的流程图。如图所示，首先，启动待机时间运算部110取得从外部输入的目标位置X1、X2和目标速度V1、V2、以及通过位置更新部140运算的各轴的当前的指令位置xo1、xo2(步骤S1)。然后，启动待机时间运算部110，对本轴以及他轴的目标位置的差进行计算，从而判定目标位置是否处在安全距离Ds以内(步骤S2)。在本轴以及他轴的目标位置的差小于安全距离Ds的情况下(步骤S2，是)，由于不避免干涉就无法执行本轴的移动，因此指令生成装置100取消本轴的运转开始(步骤S3)，指令生成装置100结束动作。

此外，如果指令生成装置100取消本轴的运转开始，则例如，指令生成装置100禁止输出驱动本轴的指令，在指令生成装置100已禁止输出驱动本轴的指令的情况下，指令运算部130通过不输出指令速度xo1的方式而实现。在本轴以及他轴的目标位置的差大于或等于安全距离Ds的情况下，指令生成装置100允许输出驱动本轴的指令，在允许输出驱动本轴的指令的情况下，指令运算部130能够在接收到来自启动待机部120的启动指令时，输出驱动本轴的指令。

此外，指令生成装置100在取消了本轴的运转开始的情况下，可以执行向操作者通知错误等规定的错误处理。另外，启动待机时间运算部110也可以在进行步骤S2的处理的同时，对他轴与本轴是否交叉进行判定，在他轴与本轴交叉的情况下也执行步骤S3的处理。

在本轴以及他轴的目标位置的差大于或等于安全距离Ds的情况下(步骤S2，否)，指令生成装置100开始进行他轴的定位(步骤S4)。具体地说，启动待机时间运算部110向启动待机部120发出指令，使启动他轴的启动指令输出至指令运算部130，接收到启动上述他轴的启动指令的指令运算部130，基于目标位置X2以及目标速度V2，对每个控制周期的他轴的指令速度vo2进行计算并输出。

然后，启动待机时间运算部110执行他轴是否处在停止中的判定(步骤S5)，和他轴是否处于向远离本轴的方向移动的过程中的判定(步骤S6)。启动待机时间运算部110，能够基于位置更新部140所计算出的当前的指令位置xo2和与目标位置xo2的差值，进行步骤S5以及步骤S6的判定。在他轴停止的情况下(步骤5，是)，或者在他轴处在向靠近本轴的方向移动的过程中的情况下(步骤S6，否)，启动待机时间运算部110将启动待机时间Tw设为零值(步骤S7)。

在他轴处于移动的过程中(步骤S5，否)，且他轴的移动方向为远离本轴的方向的情况下(步骤S6，是)，启动待机时间运算部110执行对用于避免干涉的本轴的启动待机时间Tw进行计算的待机时间计算处理(步骤S8)。

图7是说明实施方式1的待机时间计算处理的流程图。此外，在此，为了方便，对本轴以及他轴的动作方向都是正方向的情况进行说明，但是在本轴以及他轴的动作方向都是负方向的情况下也能够进行同样的动作。首先，启动待机时间运算部110，对成为p2[t]＝X1+Ds的时间Tb进行计算(步骤S21)。此外，启动待机时间运算部110为了计算时刻Tb，例如，能够每隔固定时间间隔，使t增加/减少，对成为p2[t]＝X1+Ds的时间Tb进行搜索。但是，在为了进行反复判断而计算成本(处理时间)成为问题的情况下，启动待机时间运算部110可以基于以反复法(插值法·二分法等)为代表的数值解析而对时刻Tb进行运算。然后，启动待机时间运算部110对成为w1[t]＝w2[Tb]的时间Ta进行计算(步骤S22)。此外，在w1[t]的减速区间中包含w2[t]的情况下，启动待机时间运算部110可以基于w1[t]的逆函数对Ta进行运算。另外，在w1[t]<w2[Tb]的情况下(无法求出Ta的情况)，启动待机时间运算部110可以将减速开始时的时刻设为Ta。然后，启动待机时间运算部110对Tw＝Tb-Ta进行计算(步骤S23)，结束待机时间计算处理。

将在步骤S7或者步骤S8中计算出的启动待机时间Tw输入至启动待机部120。在步骤S7或者步骤S8的处理之后，启动待机部120以启动待机时间Tw进行待机(步骤S9)。即，启动待机部12在输出他轴的启动指令之后直至经过启动待机时间Tw为止处于待机。在经过启动待机时间Tw后，指令生成装置100开始进行本轴的定位(步骤S10)。具体地说，启动待机部120将本轴的启动指令输入至指令运算部130，已输入本轴的启动命令的指令运算部130，对目标速度V1以及基于目标速度V1的速度指令vo1进行计算并输出。如果本轴以及他轴通过定位都到达至目标位置，则指令生成装置100结束动作。

此外，在以上的说明中，对只有一个他轴的情况进行了说明，但是在存在多个他轴的情况下，指令生成装置100针对每个他轴执行步骤S2～步骤S8的处理，在不执行步骤S3的处理的情况下，通过使用每个他轴的启动待机时间Tw的最大值而执行步骤S9的处理，从而能够避免本轴与他轴的干涉。

这样，根据实施方式1，以具有启动待机时间运算部110、启动待机部120以及指令运算部130的方式构成指令生成装置100，其中，启动待机时间运算部110基于本轴(第1可动轴)与他轴(第2可动轴)之间的安全距离(干涉距离)、以及本轴以及他轴的运转模式，以在运转中双方的可动轴之间的距离始终大于安全距离的方式，对使本轴的运转开始定时延迟的待机时间进行计算，启动待机部120以及指令运算部130作为指令输出部起作用，它们开始基于他轴的运转模式而输出驱动他轴的指令，在从开始输出他轴的指令后经过了上述计算出的待机时间时，开始基于本轴的运转模式而输出驱动本轴的指令，因此，指令生成装置100能够通过使基于本轴的运转模式的指令的输出延迟，从而避免本轴与他轴的干涉，因此能够不变更可动轴的运转模式而实现避免干涉动作。

另外，启动待机时间运算部110基于本轴以及他轴的目标位置以及当前指令位置，对他轴是在靠近本轴的方向上移动、或他轴向远离本轴的方向移动、或者他轴已停止进行判定，在他轴在向本轴靠近的方向上移动的情况下以及在他轴已停止的情况下，将待机时间设为零值，因此，由于在仅根据双方的可动轴的目标位置就能够判断无法避免干涉的情况下，启动待机时间运算部110能够省略待机时间的运算，因此能够减低指令生成装置100的计算成本。

另外，启动待机时间运算部110构成为，对指令位置p2[t]与本轴的目标位置和安全距离的合计值一致的时刻Tb进行运算，对本轴的指令速度w1[t]与他轴的指令速度w2[Tb]一致的时刻Ta进行运算，从时刻Tb减去时刻Ta，将通过该减法运算得到的值作为上述待机时间，因此安全距离是将在双方的可动轴之间的静止状态下的偏移距离、和从双方的可动轴开始进行紧急停止至停止结束为止的移动量进行合计而得到的值的情况下，能够不变更可动轴的运转模式即可实现避免干涉动作。

另外，启动待机时间运算部110作为安全确认部起作用，对双方的可动轴的目标位置之间的距离是否大于安全距离进行判定，在双方的可动轴的目标位置之间的距离大于安全距离的情况下，允许输出驱动本轴的指令，在双方的可动轴的目标位置之间的距离小于安全距离的情况下，禁止输出驱动本轴的指令，因此，在仅根据双方的可动轴的目标位置就能够判断无法避免干涉的情况下，能够不计算待机时间而取消本轴的运转。

另外，由于启动待机时间运算部110构成为，判定双方的可动轴是否交叉，在双方的可动轴不交叉的情况下，允许输出驱动本轴的指令，在双方可动轴交叉的情况下，禁止输出驱动本轴的指令，因此，即使双方可动轴之间的距离大于安全距离，但在双方可动轴交叉的情况下，能够取消本轴的运转。

实施方式2

实施方式2的指令生成装置能够将不含有减速移动量的值作为安全距离而进行输入。图8-1以及图8-2是说明在实施方式2中使用的安全距离的图。如图所示，即使在本轴以及他轴在相互靠近的方向上移动的情况下，或者在他轴向远离本轴的方向移动的情况下，能够将轴间的偏移量作为安全距离使用。

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的指令生成装置的功能结构的框图。在此，对于与实施方式1的构成要素相同的构成要素，标注与实施方式1相同的名称以及标号，并省略重复说明。

如图所示，指令生成装置200具有：启动待机时间运算部210、启动待机部120、指令运算部130、以及位置更新部140。

启动待机时间运算部210，基于目标位置X1、X2、目标速度V1、V2、安全距离、以及通过指令生成装置100内部的位置更新部140所运算的各轴的当前指令位置xo1、xo2，执行实施方式2的待机时间计算处理。

在实施方式2的待机时间计算中，针对本轴以及他轴，使用下述函数，即，将从指令速度w[t]按照减速度dcc进行了减速停止的情况下的减速量相加而得到的指令位置函数pd[t]，以及由该指令位置函数pd[t]的微分而得到的指令速度函数wd[t]。即，指令位置函数pd[t]、指令速度函数wd[t]分别由以下的式2以及式3记述。

pd[t]＝p[t]－w[t]2/(2×dcc)   (式2)

wd[t]＝w[t]×(1－w’[t]/dcc)   (式3)

此外，w’[t]表示对w[t]进行微分。

图10是说明实施方式2的待机时间计算处理的流程图。如图所示，首先，启动待机时间运算部210对成为p2[t]＝X1+Ds的时间Tb进行计算(步骤S31)。然后，启动待机时间运算部210对成为wd1[t]＝wd2[Tb]的时间Ta进行计算(步骤S32)。然后，启动待机时间运算部210对启动待机时间Tw＝Tb-Ta进行计算(步骤S33)，结束待机时间计算处理。

图11是说明通过实施方式2的指令生成装置200而避免干涉的状况的图。如图所示，根据指令生成装置200，即使输入不包含减速移动量的安全距离，但考虑减速移动量而使本轴的指令位置函数延迟，以使得他轴的指令位置函数与本轴的指令位置函数不交叉，从而避免干涉。

这样，根据实施方式2，由于启动待机时间运算部210构成为：求出下述函数，即，函数pd1[t]，其是将指令位置p1[t]与本轴的减速移动量相加而得到的；函数wd1[t]，其是对函数pd1[t]进行时间微分而得到的；函数pd2[t]，其是将指令位置p2[t]与他轴的减速移动量相加而得到的；以及函数wd2[t]，其是对函数pd2[t]进行时间微分而得到的，对函数pd2[t]的值与本轴的目标位置和安全距离的合计值相一致的时刻Tb进行运算，对函数wd1[t]的值与向函数wd2[t]中代入t＝Tb所得到的值相一致的时刻Ta进行运算，从时刻Tb减去时刻Ta，将通过该减法运算而得到的值作为上述待机时间，因此，由于用户能够不必考虑双方的轴的减速移动量，将双方的可动轴间的静止状态下的偏移距离作为安全距离而输入，因此能够简化对安全距离的设定值的研究。

工业实用性

如以上所示，本发明所涉及的指令生成装置以及指令生成方法优选适用于生成用于对具有多个可动轴的各种工业机械进行驱动的指令的指令生成装置以及指令生成方法。

标号的说明

1 CPU

2 RAM

3 ROM

4 指令生成程序

100 指令生成装置

110 启动待机时间运算部

120 启动待机部

130 指令运算部

140 位置更新部

150 电动机驱动控制部

200 指令生成装置

210 启动待机时间运算部

Claims (13)

1.一种指令生成装置，其生成分别对被控制装置所具有的第1可动轴和第2可动轴进行驱动的指令，

该指令生成装置的特征在于，具有：

待机时间运算部，其基于所述第1可动轴与所述第2可动轴之间的干涉距离、和所述第1可动轴以及所述第2可动轴的运转模式，以在运转中双方的可动轴之间的距离始终大于干涉距离的方式，对使所述第1可动轴的运转开始定时延迟的待机时间进行计算；以及

指令输出部，其开始基于所述第2可动轴的运转模式而输出驱动所述第2可动轴的指令，在从所述第2可动轴的指令输出开始后经过了所述计算出的待机时间时，开始基于所述第1可动轴的运转模式而输出驱动所述第1可动轴的指令。

2.根据权利要求1所述的指令生成装置，其特征在于，

所述待机时间运算部，基于双方的可动轴的目标位置以及当前指令位置，对所述第2可动轴向靠近所述第1可动轴的方向移动、或向远离所述第1可动轴的方向移动、或者已停止进行判定，在所述第2可动轴向靠近所述第1可动轴的方向移动的情况下，以及在所述第2可动轴已停止的情况下，将待机时间设为零值。

3.根据权利要求1或2所述的指令生成装置，其特征在于，

所述干涉距离是将在双方的可动轴之间的静止状态下的偏移距离、和从双方的可动轴的紧急停止开始至停止结束为止的移动量进行合计而得到、且从外部设定的值，

所述第1可动轴的运转模式通过作为时间t的函数的指令位置p1[t]或者对所述指令位置p1[t]进行时间微分而得到的指令速度w1[t]进行记述，所述第2可动轴的运转模式通过指令位置p2[t]或者对所述指令位置函数p2[t]进行时间微分而得到的指令速度w2[t]进行记述，

所述待机时间运算部，对所述指令位置p2[t]与所述第1可动轴的目标位置和所述干涉距离的合计值一致的时刻Tb进行运算，对所述第1可动轴的指令速度w1[t]与所述第2可动轴的指令速度w2[Tb]一致的时刻Ta进行运算，从时刻Tb减去时刻Ta，将通过该减法运算得到的值设为所述待机时间。

4.根据权利要求3所述的指令生成装置，其特征在于，

还具有安全确认部，该安全确认部判定所述双方的可动轴的目标位置之间的距离是否大于所述干涉距离，在所述双方的可动轴的目标位置之间的距离大于所述干涉距离的情况下，允许输出驱动所述第1可动轴的指令，在所述双方可动轴的目标位置之间的距离小于所述安全距离的情况下，禁止输出驱动所述第1可动轴的指令。

5.根据权利要求4所述的指令生成装置，其特征在于，

所述安全确认部判定双方的可动轴是否交叉，在双方可动轴不交叉的情况下，允许输出驱动所述第1可动轴的指令，在双方可动轴交叉的情况下，禁止输出驱动所述第1可动轴的指令。

6.根据权利要求1或2所述的指令生成装置，其特征在于，

所述干涉距离是将从双方的可动轴的紧急停止开始至停止结束为止的移动量、和从外部设定的双方的可动轴之间的静止状态下的偏移距离进行合计而得到的值，

所述第1可动轴的运转模式通过作为时间t的函数的指令位置p1[t]或者对所述指令位置p1[t]进行时间微分而得到的指令速度w1[t]进行记述，所述第2可动轴的运转模式通过指令位置p2[t]或者对所述指令位置p2[t]进行时间微分而得到的指令速度w2[t]进行记述，

所述待机时间运算部求出下述函数：函数pd1[t]，其是将所述指令位置p1[t]与所述第1可动轴从紧急停止开始直至停止结束为止的移动量相加而得到的；函数wd1[t]，其是对所述函数pd1[t]进行时间微分而得到的；函数pd2[t]，其是将所述指令位置p2[t]与所述第2可动轴从紧急停止开始直至停止结束为止的移动量相加而得到的；以及函数wd2[t]，其是对所述函数pd2[t]进行时间微分而得到的，

对所述指令位置pd2[t]与所述第1可动轴的目标位置和所述偏移距离的合计值一致的时刻Tb进行运算，对所述函数wd1[t]与向所述函数wd2[t]中代入t＝Tb所得到的值一致的时刻Ta进行运算，从时刻Tb减去时刻Ta，将通过该减法运算而得到的值设为所述待机时间。

7.根据权利要求6所述的指令生成装置，其特征在于，还具有：

安全确认部，该安全确认部判定所述双方的可动轴的目标位置之间的距离是否大于所述偏移距离，在所述双方的可动轴的目标位置之间的距离大于所述偏移距离的情况下，允许输出驱动所述第1可动轴的指令，在所述双方的可动轴的目标位置之间的距离小于所述偏移距离的情况下，禁止输出驱动所述第1可动轴的指令。

8.根据权利要求7所述的指令生成装置，其特征在于，

所述安全确认部判定双方的可动轴是否交叉，在双方的可动轴不交叉的情况下，允许输出驱动所述第1可动轴的指令，在双方的可动轴交叉的情况下，禁止输出驱动所述第1可动轴的指令。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的指令生成装置，其特征在于，

所述指令输出部，在所述计算出的待机时间小于零值的情况下，在开始输出所述第2可动轴的指令的同时，开始输出驱动所述第1可动轴的指令，在所述计算出的待机时间大于零值的情况下，在从开始输出所述第2可动轴的指令后经过了所述计算出的待机时间时，开始基于所述第1可动轴的运转模式而输出驱动所述第1可动轴的指令。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的指令生成装置，其特征在于，

所述被控制装置具有多个所述第2可动轴。

11.一种指令生方法，其生成分别对被控制装置所具有的第1可动轴和第2可动轴进行驱动的指令，

该指令生成方法的特征在于，具有：

待机时间运算步骤，在该步骤中，基于所述第1可动轴与所述第2可动轴之间的干涉距离、和所述第1可动轴以及所述第2可动轴的运转模式，以在运转中双方的可动轴之间的距离始终大于干涉距离的方式，对使所述第1可动轴的运转开始定时延迟的待机时间进行计算；

第1开始步骤，在该步骤中，开始基于所述第2可动轴的运转模式而输出驱动所述第2可动轴的指令；以及

第2开始步骤，在该步骤中，在执行所述第1开始步骤后经过了所述计算出的待机时间时，开始基于所述第1可动轴的运转模式而输出驱动所述第1可动轴的指令。

12.根据权利要求11所述的指令生成方法，其特征在于，

所述干涉距离是将双方的可动轴之间的静止状态下的偏移距离、和从双方的可动轴的紧急停止开始至停止结束为止的移动量进行合计而得到、且从外部设定的值，

所述第1可动轴的运转模式通过作为时间t的函数的指令位置p1[t]或者对所述指令位置p1[t]进行时间微分而得到的指令速度w1[t]进行记述，所述第2可动轴的运转模式通过指令位置p2[t]或者对所述指令位置p2[t]进行时间微分而得到的指令速度w2[t]进行记述，

所述待机时间运算步骤包含：

对所述指令位置p2[t]与所述第1可动轴的目标位置和所述干涉距离的合计值相一致的时刻Tb进行运算的步骤；

对所述第1可动轴的指令速度w1[t]与所述第2可动轴的指令速度w2[Tb]相一致的时刻Ta进行运算的步骤；以及

从时刻Tb减去时刻Ta，将通过该减法运算而得到的值设为所述待机时间的步骤。

13.根据权利要求11所述的指令生成方法，其特征在于，

所述干涉距离是将从双方的可动轴的紧急停止开始至停止结束为止的移动量、和从外部设定的双方的可动轴之间的静止状态下的偏移距离进行合计而得到的值，

所述第1可动轴的运转模式通过作为时间t的函数的指令位置p1[t]或者对所述指令位置p1[t]进行时间微分而得到的指令速度w1[t]进行记述，所述第2可动轴的运转模式通过指令位置p2[t]或者对所述指令位置p2[t]进行时间微分而得到的指令速度w2[t]进行记述，

所述待机时间运算步骤包含：

求出下述函数的步骤：函数pd1[t]，其是将所述指令位置p1[t]与所述第1可动轴从紧急停止开始直至停止结束为止的移动量相加而得到的；函数wd1[t]，其是对所述函数pd1[t]进行时间微分而得到的；函数pd2[t]，其是将所述指令位置p2[t]与所述第2可动轴从紧急停止开始直至停止结束为止的移动量相加而得到的；以及函数wd2[t]，其是对所述函数pd2[t]进行时间微分而得到的；

对所述指令位置pd2[t]与所述第1可动轴的目标位置和所述偏移距离的合计值相一致的时刻Tb进行运算的步骤；

对所述函数wd1[t]与向所述函数wd2[t]中代入t＝Tb所得到的值相一致的时刻Ta进行运算的步骤；以及

从时刻Tb减去时刻Ta，将通过该减法运算而得到的值设为所述待机时间的步骤。