TWI468890B - 指令產生裝置 - Google Patents

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TWI468890B
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Kiyoshi Maekawa
Yuko Takehana
Masahiko Hirano
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

指令產生裝置
本發明係有關於指令產生裝置，特別有關於用來產生組裝機、半導體製造裝置、射出成形機、機器人(robot)、工具機、包裝機械、印刷機械等機械系統之位置指令或速度指令之指令產生裝置。
在先前技術之指令產生裝置中，所使用之方法是為著要抑制由於載物台之加速所造成之高頻振動之激起以達成穩定時間之縮短，而將加減速區間分別分成為加速度增加區間、等加速度區間、加速度減少區間之3個區間，且將加速度增加區間、加速度減少區間之位置指令分別設定為7次函數，並以加加速度(加速度之時間變化率：亦稱為急動度(jerk))連續變化之方式決定7次函數之各個係數(下述之專利文獻1)。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2000-40658號公報
但是，依照上述先前技術，係為著產生位置指令而使用有7次函數。因此，在從現在位置和現在速度減速停止時將停止距離和剩餘距離進行比較，在停止距離或為剩餘距離以上之時點開始減速之情況時，有減速開始之判定所 需要之計算量多之問題。另外，在時時刻刻設定位置指令之情況時，亦成為需要7次函數之計算，有計算量多之問題。
本發明乃鑒於上述之問題而研創者，其目的是獲得一種指令產生裝置，可以抑制產生指令所必要之計算量之增大，獨立地設定加加速度區間，並且連續地設定加加速度。
為著解決上述之問題以達成目的，本發明之指令產生裝置係具備：加加減速區間三角函數指令產生部，藉由使用根據1/2週期份之三角函數而產生之加速度指令曲線，產生位置指令或速度指令。
依照本發明，達成可以抑制產生指令所必要之計算量之增大，獨立地設定加加速度區間，並且連續地設定加加速度之效果。
以下根據圖式詳細說明本發明之指令產生裝置之實施形態。另外，本發明並不只限於下述實施形態。
實施形態1
第1圖是表示本發明之指令產生裝置之實施形態1之概略構造之方塊圖。在第1圖中，在指令產生裝置設有：加加減速區間三角函數指令產生部1、加加減速區間參數設定部2、基準減速停止距離演算部3、差距離演算部4、校正係數演算部5、減速停止距離演算部6和減速開始判 別部7。
在此，該加加減速區間三角函數指令產生部1係能夠參照根據1/2週期份之三角函數而產生之加速度指令曲線，並根據預先設定之最大加速度和最高速度、以及依每一個動作給定之移動距離或動作開始點和動作結束點，產生每一個控制週期(指令值產生週期)之位置指令ps或速度指令vs。另外，當對控制對象之機械系統進行位置控制之情況時，加加減速區間三角函數指令產生部1能夠產生位置指令ps或位置指令ps和速度指令vs之雙方；當對控制對象之機械系統進行速度控制之情況時，加加減速區間三角函數指令產生部1能夠產生速度指令vs。
加加減速區間參數設定部2係能夠獨立地設定加速區間之加速度增加區間和加速度減少區間及減速區間之加速度增加區間和加速度減少區間之時間長度，並輸出到加加減速區間三角函數指令產生部1。
基準減速停止距離演算部3係依照速度指令成為速度梯形型樣(pattern)(加減速區間之加速度為一定之指令)之位置指令或速度指令，演算從現在之速度減速停止時之從現在地點到減速停止之地點為止之距離而作為基準減速停止距離LO。
差距離演算部4係能夠算出與該動作之目標位置或該動作之移動距離(使機械系統動作之程式所指定之目標位置)Pend和現在之位置指令Pnow之相差部分對應之差距離Ls=Pend-Pnow。
校正係數演算部5係能夠從關於加加減速區間之時間長度之參數算出控制對象之每一個動作之校正係數Pg。
減速停止距離演算部6係能夠根據利用基準減速停止距離演算部3算出之基準減速停止距離LO和利用校正係數演算部5算出之校正係數Pg，算出與從現在速度至減速停止為止之移動距離對應之減速停止距離Lg。例如，能夠以減速停止距離Lg=Pg＊LO之關係來給定。
減速開始判別部7係能夠比較依每一個指令產生週期利用減速停止距離演算部6算出之減速停止距離Lg和利用差距離演算部4算出之差距離Ls。此外，能夠在滿足Lg≧Ls之條件之指令產生週期，將使減速開始進行之減速開始指令Is輸出到加加減速區間三角函數指令產生部1。
第2圖表示第1圖之加加減速區間三角函數指令產生部1產生之加速度指令曲線之一例。在第2圖中，在加速度指令曲線包含有加速區間A、等速區間B、減速區間C。另外，以加速度指令觀察時，加速區間A、減速區間C之各個被分割成為加速度增加區間K1、K7、等加速度區間K2、K6、加速度減少區間K3、K5之3個區間，再加上等速區間B，則在1個動作中，位置指令、速度指令均分成7個區間K1至K7來產生指令。
另外，以合計有4個區間之加速度增加區間K1、K7、加速度減少區間K3、K5之加速度指令成為半週期(1/2週期)之三角函數(亦可以對三角函數乘以常數並加上偏移量(offset))之方式產生指令。在此處，三角函數之週期亦可 以在4個區間K1、K3、K5、K7個別設定。
另外，加速度增加區間K1、K7、等加速度區間K2、K6、加速度減少區間K3、K5之時間長度係利用加加減速區間參數設定部2給定。令加速度增加區間K1、K7、等加速度區間K2、K6、加速度減少區間K3、K5之時間長度分別成為at、dt、et、ft、bt、ct(該等之任一個均由加加減速區間參數設定部2給定)。另外，令加速區間A和減速區間C之加速度最大值分別為aks、ags。這時，從動作開始起t秒後之位置指令ps(t)、速度指令vs(t)係以下所述之方式產生。
亦即，至等速度區間K4為止，位置指令ps(t)、速度指令vs(t)能夠以以下之(1)式至(10)式給定。
‧t≦at時(加速度增加區間K1時)
x=π＊t/at-π/2…(1)
vs(t)=aks＊t/2-aks＊at＊cos(x)/2/π…(2)
ps(t)=aks＊t＊t/4-at＊at＊aks＊(sin(x)+1)/2/π/π…(3)
‧at<t≦kt2時(等加速度區間K2時：kt2=at+et)Vs(t)=v1+aks＊(t-at)…(4)
ps(t)=p1+v1＊(t-at)+aks＊(t-at)＊(t-at)/2…(5)
‧kt2<t≦kt2+bt時(加速度減少區間K3時)x=π＊(t-kt2)/bt-π/2…(6)
vs(t)=v2+aks＊(t-kt2)/2+aks＊bt＊cos(x)/2/π…(7)
ps(t)=p2+v2＊(t-kt2)+aks＊(t-kt2)＊(t-kt2)/4+aks＊bt＊bt＊(5in(x)+1)/2/π/π…(8)
‧kt2+bt<t時(至減速開始為止，等速度區間K4)vs(t)=vs…(9)
ps(t)=p3+vs＊(t-kt2-bt)…(10)
其中，p1、v1、p2、v2、p3分別能夠以以下之(11)式至(15)式給定。
p1=aks＊at＊at/4-at＊at＊aks/π/π…(11)
v1=aks＊at/2…(12)
p2=p1+v1＊(kt2-at)+aks＊(kt2-at)＊(kt2-at)/2…(13)
v2=1+aks＊(kt2-at)…(14)
p3=p2+v2＊bt+aks＊bt＊bt/4+bt＊bt＊aks/π/π…(15)
令從減速開始判別部7輸入減速開始指令Is之時刻為tgs，從時刻tgs起，自加速度減少區間K5產生位置指令ps或速度指令vs。此外，令在時刻tgs之速度指令為vgs、位置指令為pgs，每一個指令產生週期之指令，從加速度減少區間K5起，能夠以以下之(16)式至(23)式給定。
‧tgs<t≦tgs+ct時(加速度減少區間K5時)
令t2=t-tgs，則x=π＊t2/ct-π/2…(16)
vs(t)=vgs-ags＊t2/2+ags＊ct＊cos(x)/2/π…(17)
ps(t)=pgs+vgs＊t2-ags＊t2＊t2/4+ct＊ct＊ags＊(sin(x)+1)/2/π/π…(18)
‧tgs+ct<t≦tgs+ct+ft時(等加速度區間K6時)
令t2=t-tgs-ct，則vs(t)=v1g-ags＊t2…(19)
ps(t)=p1g+v1g＊t2-ags＊t2＊t2/2…(20)
‧tgs+gt2<t≦tgs+gt2+dt時(加速度增加區間K7時：gt2=ct+ft)
令t2=t-tgs-gt2，則x=π＊t2/dt-π/2…(21)
vs(t)=v2g-ags＊t2＊t2/2-ags＊dt＊cos(x)/2/π……(22)
ps(t)=p2g+v2g＊t2-ags＊t2＊t2/4ags＊dt＊dt＊(sin(x)+1)/2/π/π…(23)
當t>tgs+gt2+dt時，加速度指令和速度指令均設為0，位置指令設為目標位置。
其中，p1g、v1g、p2g、v2g能夠分別以以下之(24)式至(27)式給定。
p1g=pgs+vgs＊ct-ags＊ct＊ct/4+ct＊ct＊ags/π/π…(24)
v1g=vgs-ags＊ct/2…(25)
p2g=p1g+v1g＊(gt2-ct)-ags＊(gt2-ct)＊(gt2-ct)/2…(26)
v2g=v1g-ags＊(gt2-ct)…(27)
以下說明指令產生裝置之動作。在加加減速區間參數設定部2，分別設定加速度增加區間K1、K7、等加速度區間K2、K6和加速度減少區間K3、K5之時間長度at、et、bt、ct、ft、dt，並輸出到加加減速區間三角函數指令產生部1。另外，亦分別設定加速區間A和減速區間C之加速度最大值aks、ags，並輸出到加加減速區間三角函數指令產生部1。
另外，在直接指定加速度增加區間K1、K7、等加速度區間K2、K6和加速度減少區間K3、K5之時間長度at、et、bt、ct、ft、dt之情況時，將被指定之值直接輸出到加加減速區間三角函數指令產生部1。
另外，在速度指令依照加速度一定之速度指令(或位置指令，亦稱為速度梯形型樣)產生，且以對加速區間A和加速區間C之加速度最大值分別設為aks、ags時的加速時間kt和減速時間gt之比率rat、ret、rbt、rct、rft、rdt來給定之情況時，利用以下之(28)式至(33)式算出加速度增加區間K1、K7、等加速度區間K2、K6和加速度減少區間K3、K5之時間長度at、et、bt、ct、ft、dt，並輸出到加加減速區間三角函數指令產生部1。另外，相對於加速時間kt和減速時間gt之比率rat、ret、rbt、rct、rft、rdt被輸出到校正係數演算部5。
at=rat＊kt…(28)
et=ret＊kt…(29)
bt=rbt＊kt…(30)
ct=rct＊gt…(31)
ft=rft＊gt…(32)
dt=rdt＊gt…(33)
在此處，當時間長度at、et、bt、ct、ft、dt被直接指定時，對加速時間kt和減速時間gt之比率rat、ret、rbt、rct、rft、rdt可以從以下之(34)式至(39)式算出。
rat=at/kt…(34)
ret=et/kt…(35)
rbt=bt/kt…(36)
rct=ct/gt…(37)
rft=ft/gt…(38)
rdt=dt/gt…(39)
另外，加速區間A和加速區間C之加速度最大值aks、ags，亦可以採取讀入在每一個指令產生裝置決定之參數，亦可以採取讀入使指令產生裝置動作之程式之設定值。另外，在加速區間A和加速區間C之加速度最大值aks、ags不以程式設定之情況時，亦可以採取使用在每一個指令產生裝置預先設定之值之方式。
在此處，令以程式設定之控制對象之動作之最高速度為vmax，加速時間kt和減速時間gt可以分別利用以下之(40)式和(41)式算出。
kt=vmax/aks…(40)
gt=vmax/ags…(41)
另外，時間長度at、bt、ct、dt或對加速時間kt和減速 時間gt之比率rat、rbt、rct、rdt可以獨立地設定。
另外，當將加速度增加區間K1、K7、等加速度區間K2、K6和加速度減少區間K3、K5之時間長度at、et、bt、ct、ft、dt，輸出到加加減速區間三角函數指令產生部1時，根據1/2週期份之三角函數，加加減速區間三角函數指令產生部1產生加速度指令曲線。然後，當將控制對象之動作之目標位置或該動作之移動距離Pend提供到加加減速區間三角函數指令產生部1時，依照該加速度指令曲線，依每一個指令產生週期，產生位置指令ps和速度指令Vs之任一方或雙方，並輸出到基準減速停止距離演算部3和差距離演算部4。
另外，在從加加減速區間三角函數指令產生部1輸出位置指令ps時，係依每一個指令產生週期輸出ps(t)，在從加加減速區間三角函數指令產生部1輸出速度指令vs時，係依每一個指令產生週期輸出vs(t)，在從加加減速區間三角函數指令產生部1輸出位置指令ps和速度指令vs之雙方時，係輸出ps(t)和vs(t)。
在此處，因為加加減速區間之加速度指令以半週期之三角函數表現，所以加加減速區間之速度指令vs(t)可以以三角函數和時間t之1次式表現，位置指令ps(t)可以以三角函數和時間t之2次式表現。
其次，當位置指令ps和速度指令vs之任一方或雙方被輸入到基準減速停止距離演算部3時，令現在之速度指令vs(t)之值為vn，算出從vn以加速度一定之加速度最大 值ags減速之情況時之從現在地點至停止位置為止之距離LO，並輸出到減速停止距離演算部6。另外，從現在地點至停止位置為止之距離LO，因為是以加速度一定之加速度最大值ags，從速度vn減速停止時之移動距離，所以可以利用以下之(42)式給定。
LO=vn＊vn/ags/2…(42)
另外，當位置指令ps和速度指令vs之任一方或雙方被輸入到差距離演算部4時，算出與控制對象之動作之目標位置或該動作之移動量Pend和現在之位置指令Pnow之相差部分對應之差距離Ls=Pend-Pnow，並輸出到減速開始判別部7。其中，Pnow=ps(t)。
另外，對加速時間kt和減速時間gt之比率rat、ret、rbt、rct、rft、rdt，當從加加減速區間參數設定部2被輸入到校正係數演算部5時，算出用來校正在減速停止距離演算部6算出之減速停止距離Lg之校正係數Pg，並輸出到減速停止距離演算部6。另外，校正係數Pg係可以從以加速度一定的方式減速停止時之移動距離和以加加減速區間三角函數指令減速停止時之移動距離之比例來計算，可以利用以下之(43)式給定。
Pg=(1+rct)+2＊(1/8-1/π/π)＊(rdt＊rdt-rct＊rct)…(43)
另外，對加速時間kt和減速時間gt之比率rct、rdt因為在控制對象之動作中為一定，所以(43)式之演算在各個動作之動作開始時可以只進行一次，不需要在每一個指令產 生週期進行。
其次，當利用基準減速停止距離演算部3算出之基準減速停止距離LO被輸入到減速停止距離演算部6，並且利用校正係數演算部5算出之校正係數Pg被輸入到減速停止距離演算部6時，依每一個指令產生週期，算出以加加減速區間三角函數指令減速停止時之減速停止距離Lg=Pg＊LO，並輸出到減速開始判別部7。
其次，當利用差距離演算部4算出之差距離Ls被輸入到減速開始判別部7，並且利用減速停止距離演算部6算出之減速停止距離Lg被輸入到減速開始判別部7時，依每一個指令產生週期，比較減速停止距離Lg和差距離Ls。然後，在動作開始後首次滿足Lg≧Ls之條件時，在該個指令產生週期，將減速開始指令Is輸出到加加減速區間三角函數指令產生部1。然後，在減速開始指令Is被輸入到加加減速區間三角函數指令產生部1時，加加減速區間三角函數指令產生部1產生之位置指令ps或速度指令vs進入到第2圖之加速度減少區間K5，依照(16)式至(23)式依序地產生位置指令ps或速度指令vs。
如以上所說明之方式，依照實施形態1，能夠將加加減速區間長度獨立地設定成4個部位，並且可以根據1/2週期份之三角函數產生加速度指令曲線，抑制計算量之增大，並可以連續地設定加加速度。另外，藉由對以加速度一定的方式停止時之基準減速停止距離LO乘以校正係數Pg，可以算出從現在之位置和速度減速停止時之減速停止 距離Lg，從而可以減少判別減速開始所需要之計算量。另外，因為在加加減速區間之起點和終點，加加速度成為0，所以在動作區間全體區域(加速度增加區間K1、K7、等加速度區間K2、K4、K6和加速度減少區間K3、K5)可以經常使加加速度連續，從而可以使機械系統之控制對象順暢地動作。
實施形態2
第3圖是表示本發明之指令產生裝置之實施形態2之概略構造之方塊圖。在第3圖中，該指令產生裝置設有校正係數演算部15和減速停止距離演算部16，用以代替第1圖之基準減速停止距離演算部3、校正係數演算部5和減速停止距離演算部6。
在此處，校正係數演算部15係能夠根據關於加加減速區間之時間長度之參數和減速區間之加速度最大值，按控制對象之每一個動作，算出校正係數Pg2。
減速停止距離演算部16係能夠根據加加減速區間三角函數指令產生部1產生之位置指令ps或速度指令vs，和校正係數演算部15算出之校正係數Pg2，算出與從現在速度至減速停止為止之移動距離對應之減速停止距離Lg2。
另外，對加速時間kt和減速時間gt之比率rat、ret、rbt、rct、rft、rdt，當從加加減速區間參數設定部2被輸入到校正係數演算部15時，算出用以校正減速停止距離演算部16算出之減速停止距離Lg2之校正係數Pg2，並輸出到減速停止距離演算部16。另外，可以從對加速時間kt 和減速時間gt之比率rat、rbt、rct、、rdt和減速區間之加速度最大值ags，利用以下之(44)式給定校正係數Pg2。
Pg2=((1+rct)/2+(1/8-1/π/π)＊(rdt＊rdt-rct＊rct))/ags…(44)
其次，當加加減速區間三角函數指令產生部1產生之位置指令ps或速度指令vs被輸入到減速停止距離演算部16，並且校正係數演算部15算出之校正係數Pg2被輸入到減速停止距離演算部16時，依每一個指令產生週期算出以加加減速區間三角函數減速停止時之減速停止距離Lg2，並輸出到減速開始判別部7。另外，可以從校正係數演算部15算出之校正係數Pg2和現在之速度指令vn=vs(t)，利用以下之(45)式給定減速停止距離Lg2。
Lg2=Pg2＊vn＊vn…(45)
如以上所說明之方式，依照實施形態2，能夠將加加減速區間長度獨立地設定成4個部位，並且可以根據1/2週期份之三角函數產生加速度指令曲線，抑制計算量之增大，並可以連續地設定加加速度。另外，藉由對現在速度之平方乘以常數，可以算出從現在之位置和速度減速停止時之減速停止距離Lg2，從而可以減少判別減速開始所需要之計算量。另外，因為在加加減速區間之起點和終點，加加速度成為0，所以在動作區間全體區域(加速度增加區間K1、K7、等加速度區間K2、K4、K6和加速度減少區間K3、K5)可以經常使加加速度連續，從而可以使機械系統之 控制對象順暢地動作。
實施形態3
第4圖是表示本發明之指令產生裝置之實施形態3之概略構造之方塊圖。在第4圖中，在該指令產生裝置設有加加減速區間三角函數指令產生部21和減速停止距離演算部26及加速區間剩餘距離剩餘速度演算部9，用以代替第3圖之加加減速區間三角函數指令產生部1和減速停止距離演算部16。
在此處，加速區間剩餘距離剩餘速度演算部9，係能夠在位於第2圖之加速區間A之加速度增加區間K1或等速區間B之情況時從現在之位置指令、速度指令和加速度指令重新產生加速度減少曲線以使加速度成為0之情況時，根據與加速度成為0為止之速度增加量對應之加速區間剩餘速度vz和與加速度成為0為止之移動量對應之加速區間剩餘距離Pb，將使加速度之減少開始進行之加速度減少開始指令輸出到加加減速區間三角函數指令產生部21。
減速停止距離演算部26係能夠根據加速區間剩餘距離剩餘速度演算部9產生之加速區間剩餘速度vz和加速區間剩餘距離Pb和校正係數演算部15算出之校正係數Pg2，算出與從現在速度至減速停止為止之移動距離對應之減速停止距離Lg4。
加加減速區間三角函數指令產生部21係能夠參照根據1/2週期份之三角函數而產生之加速度指令曲線，並根據預先設定之最大加速度和最高速度、以及依每一個動作 給定之移動距離或動作開始點和動作結束點，產生每一個控制週期(指令值產生週期)之位置指令ps或速度指令vs。另外，加加減速區間三角函數指令產生部21係能夠根據從減速開始判別部7輸出之減速開始指令Is，使減速開始進行，並且根據從加速區間剩餘距離剩餘速度演算部9輸出之加速度減少開始指令Ia，使加速度之減速開始進行。
另外，當位置指令ps或速度指令vs被輸入到加速區間剩餘距離剩餘速度演算部9時，判斷是否位於加速區間A之加速度增加區間K1或等速區間B。然後，在位於加速區間A之加速度增加區間K1或等速區間B之情況時從現在之位置指令、速度指令、加速度指令重新產生加速度減少曲線以使加速度成為0之情況時，算出加速度成為0為止之速度增加量(加速區間剩餘速度)vz和加速度成為0為止之移動量(加速區間剩餘距離)Pb。
具體而言，加速區間剩餘速度vz和加速區間剩餘距離Pb，能夠藉由使用現在之加速度指令an、加速度減少區間K3之比率rbt、最高速度vmax、加速度最大值aks，利用以下之(46)式至(48)式算出。
vz=an＊an＊rbt＊vs/aks/aks…(46)
bbt=an＊rbt＊kt/aks…(47)
Pb=vn＊bbt+an＊bbt2 ＊(1/4+1/π2 )…(48)
另外，現在之加速度指令an亦可以利用速度指令vs之相差部分算出，亦可以從(2)式和(4)式之時間微分式算出。
另外，在滿足vz≧vmax-vn之條件之最初之指令產生週期，將加速度減少開始指令Ia輸出到加加減速區間三角函數指令產生部21。另外，從加速區間剩餘速度vz和現在之速度指令之值vn，進行vend=vn+vz之演算，將利用(48)式算出之加速區間剩餘距離Pb和vend輸出到減速停止距離演算部26。
然後，當加速區間剩餘距離Pb和vend被輸入到減速停止距離演算部26時，使用以下之(49)式算出在加速度成為0之地點開始減速時之至停止為止之移動距離Lg3。然後，當算出移動距離Lg3時，使用以下之(50)式，算出從現在之位置指令、速度指令產生新的加速度減少曲線以使加速度減少至0而從加速度成為0之地點減速停止時之至減速停止為止之減速停止距離Lg4，並輸出到減速開始判別部7。
Lg3=Pg2＊vend＊vend…(49)
Lg4=Pb+Lg3…(50)
然後，當減速停止距離Lg4被輸入到減速開始判別部7時，在動作開始後首次滿足Lg4≧Ls之條件之指令產生週期，將減速開始指令Is輸出到加加減速區間三角函數指令產生部21。
然後，在加加減速區間三角函數指令產生部21，當接受到來自加速區間剩餘距離剩餘速度演算部9之加速度減少開始指令Ia時，或收到來自減速開始判別部7之減速開始指令Is時，設定現在時刻為kt2，開始進行加速度減少 區間K3以後之指令產生。
在此處，當根據來自加速區間剩餘距離剩餘速度演算部9之加速度減少開始指令Ia而開始進行加速度減少區間K3以後之指令產生時，至收到來自減速開始判別部7之減速開始指令Is為止係不會開始進行減速，而是從收到來自減速開始判別部7之減速開始指令Is之指令產生週期起開始進行減速，開始進行加速度減少區間K5之指令產生。另外一方面，在根據來自減速開始判別部7之減速開始指令Is而開始產生加速度減少區間K3以後之指令時，在加速度減少區間K3之指令產生結束時，立即開始進行加速度減少區間K5之指令產生，開始減速。
如以上所說明之方式，依照實施形態3，藉由在滿足vz≧vmax-vn之條件之最初之指令產生週期開始進行加速度之減少，即使是在從第2圖之加速區間A開始進行減速停止之情況，亦可以防止加速度成為不連續。
(產業上之可利用性)
上述方式之本發明之指令產生裝置，可以抑制產生指令所必要之計算量之增大，還可以獨立地設定加加速度區間，並且可以連續地設定加加速度，適用於組裝機、半導體製造裝置、射出成形機、機器人、工具機、包裝機械、印刷機械等機械系統之位置指令或速度指令之產生方法。
1、21‧‧‧加加減速區間三角函數指令產生部
2‧‧‧加加減速區間參數設定部
3‧‧‧基準減速停止距離演算部
4‧‧‧差距離演算部
5、15‧‧‧校正係數演算部
6、16、26‧‧‧減速停止距離演算部
7‧‧‧減速開始判別部
9‧‧‧加速區間剩餘距離剩餘速度演算部
A‧‧‧加速區間
at至ft‧‧‧時間長度
B‧‧‧等速區間
C‧‧‧減速區間
Ia‧‧‧加速度減少開始指令
Is‧‧‧減速開始指令
K1、K7‧‧‧加速度增加區間
K2、K6‧‧‧等加速度區間
K3、K5‧‧‧加速度減少區間
Lg、Lg2‧‧‧減速停止距離
Ls‧‧‧差距離
LO‧‧‧基準減速停止距離
Pg、Pg2‧‧‧校正係數
ps‧‧‧位置指令
vs‧‧‧速度指令
Pb‧‧‧加速區間剩餘距離
Pend‧‧‧目標位置/移動距離
Pnow‧‧‧現在之位置指令
rat至rft‧‧‧比率
第1圖是表示本發明之指令產生裝置之實施形態1之概略構造之方塊圖。
第2圖是表示第1圖之加加減速區間三角函數指令產生部1所產生之加速度指令曲線之一例之圖。
第3圖是表示本發明之指令產生裝置之實施形態2之概略構造之方塊圖。
第4圖是表示本發明之指令產生裝置之實施形態3之概略構造之方塊圖。
1‧‧‧加加減速區間三角函數指令產生部
2‧‧‧加加減速區間參數設定部
3‧‧‧基準減速停止距離演算部
4‧‧‧差距離演算部
5‧‧‧校正係數演算部
6‧‧‧減速停止距離演算部
7‧‧‧減速開始判別部
at至ft‧‧‧時間長度
Is‧‧‧減速開始指令
Lg‧‧‧減速停止距離
Ls‧‧‧差距離
LO‧‧‧基準減速停止距離
Pg‧‧‧校正係數
ps‧‧‧位置指令
vs‧‧‧速度指令

Claims (7)

  1. 一種指令產生裝置，係具備：加加減速區間三角函數指令產生部，藉由使用根據1/2週期份之三角函數而產生之加速度指令曲線，產生位置指令或速度指令；基準減速停止距離演算部，演算從現在速度以加速度一定的方式減速停止時之移動距離作為基準減速停止距離；減速停止距離演算部，根據上述基準減速停止距離演算部所算出之基準減速停止距離，演算從現在速度減速停止時之移動距離作為減速停止距離；差距離演算部，演算與目標位置和現在位置之相差部分對應之差距離；以及減速開始判別部，根據上述減速停止距離和上述差距離之比較結果，將使減速開始進行之減速開始指令輸出到上述加加減速區間三角函數指令產生部。
  2. 如申請專利範圍第1項之指令產生裝置，其中，復具備：加加減速區間參數設定部，將上述加速度指令曲線之加減速區間分割成為加速度增加區間、等加速度區間和加速度減少區間，且設定各個區間之時間長度互相獨立。
  3. 如申請專利範圍第2項之指令產生裝置，其中，復具備：校正係數演算部，根據關於上述加速度增加區間和上述加速度減少區間之時間長度之參數，算出用以校正 上述減速停止距離之校正係數。
  4. 一種指令產生裝置，係具備：加加減速區間三角函數指令產生部，藉由使用根據1/2週期份之三角函數而產生之加速度指令曲線，產生位置指令或速度指令；減速停止距離演算部，根據現在之速度指令，演算從現在速度減速停止時之移動距離作為減速停止距離；差距離演算部，演算與目標位置和現在位置之相差部分對應之差距離；以及減速開始判別部，根據上述減速停止距離和上述差距離之比較結果，將使減速開始進行之減速開始指令輸出到上述加加減速區間三角函數指令產生部。
  5. 如申請專利範圍第4項之指令產生裝置，其中，復具備：校正係數演算部，根據關於上述加速度指令曲線的加減速區間的加速度增加區間及加速度減少區間之時間長度之參數和上述加速度指令曲線的減速區間之加速度最大值，算出用以校正上述減速停止距離之校正係數。
  6. 一種指令產生裝置，係具備：加加減速區間三角函數指令產生部，藉由使用根據1/2週期份之三角函數而產生之加速度指令曲線，產生位置指令或速度指令；加速區間剩餘距離剩餘速度演算部，在位於上述加速度指令曲線的加速區間之加速度增加區間或等速區 間時從現在之位置指令、速度指令和加速度指令重新產生加速度減少曲線以使加速度成為0之情況時，根據與至加速度成為0為止之速度增加量對應之加速區間剩餘速度和與至加速度成為0為止之移動量對應之加速區間剩餘距離，將使加速度之減少開始進行之加速度減少開始指令輸出到上述加加減速區間三角函數指令產生部；減速停止距離演算部，根據上述加速區間剩餘距離剩餘速度演算部算出之加速區間剩餘速度和加速區間剩餘距離，演算從現在速度減速停止時之移動距離作為減速停止距離；差距離演算部，演算與目標位置和現在位置之相差部分對應之差距離；以及減速開始判別部，根據上述減速停止距離和上述差距離之比較結果，將使減速開始進行之減速開始指令輸出到上述加加減速區間三角函數指令產生部。
  7. 如申請專利範圍第6項之指令產生裝置，其中，復具備：校正係數演算部，根據關於上述加速度指令曲線的加減速區間的加速度增加區間及加速度減少區間之時間長度之參數和上述加速度指令曲線的減速區間之加速度最大值，算出用以校正上述減速停止距離之校正係數。
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