能够指定程序执行步调的动作控制器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够指定程序执行步调的动作控制器。执行程序，测量该程序中的各块的执行时间和该程序整体的执行时间。接着，读入直到成为就位状态为止的预测时间。读入指定的程序整体的执行时间，通过计算来计算出各块的执行时间和移动速度，将各块的速度替换为该计算出的移动速度。
【专利说明】能够指定程序执行步调的动作控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够指定程序执行步调的动作控制器。
【背景技术】
[0002]在通过逐次地执行预先登录的由多个块构成的程序的动作控制器来控制与外围装置协作地进行动作的设备的情况下，如果该程序在一定时间内没有结束，则有时外围装置侵入到设备的可动区域，设备与外围装置产生干扰。因此，通过预先求出程序整体的执行时间，将该执行时间和希望的时间的比例设定为倍率值(override value),改变轴的移动速度，来调整程序执行时间。
[0003]在此，说明由加工机和装料机以及动作控制器构成的系统的动作。该系统如图1所示，顺序地进行装料、加工、卸料。外部的指挥者预先决定了系统整体的执行步调，通过各设备在分配的时间内进行动作，所以与该执行步调对应。例如，如果指挥者发出指令将系统整体的步调设为50 %，则各设备以50 %的步调进行各自的动作。
[0004]在加工机中，在希望执行程序以便成为指挥者指令的执行时间的情况下，以前，将预先测量的程序执行时间和指令的时间的比例设定为倍率值，通过改变轴的移动速度来应对。但是，如果存在就位检查、时间恒定型加减速等、执行时间不依存于倍率的要素，则即使设定倍率值，也会在程序执行时间和所指令的时间之间也产生偏差。
[0005]在日本特开2007-234002号公报中公开了当程序中包含的块是I个的情况下，在指令的时间内执行该程序，但该技术并不适用于包含多个块的程序。
[0006]在加工时间延长的情况下，有时为了卸料而进入的装料机和加工机干扰。为了防止这样的干扰的发生，将倍率值设定得大，使程序的执行时间比指令的时间短一些。由此，能够避免干扰，但与在指令的时间内执行的情况相比，需要高速的移动、加速，结果必须消耗很多电力。
【发明内容】
[0007]因此，本发明是鉴于上述现有技术问题而提出的，其目的在于提供一种动作控制器，其即使在程序包含就位检查、时间恒定型加减速等、执行时间不依存于倍率的要素的情况下，也能够在指令的执行时间内执行程序。
[0008]根据本发明，预先进行直接执行程序时的执行时间的测量、希望的执行时间的设定、以及从程序中的各块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间的设定。然后，根据测量出的程序执行时间、希望的执行时间以及直到成为设定的就位状态为止的时间，计算程序成为指定的执行时间那样的各块的速度或加减速时间常数，根据该计算出的速度或加减速时间常数执行程序。
[0009]本发明的动作控制器的第一方式是逐次执行预先登录的由多个块构成的程序的动作控制器，其具备:块执行时间测量部，其实际测量构成所述程序的各个块的执行时间；程序执行时间指定部，其指定所述程序整体的执行时间；定位时间设定部，其设定从所述块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间；计算部，其根据由所述块执行时间测量部实际测量到的各块的执行时间、由所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间、由所述定位时间设定部设定的直到成为就位状态为止的时间，计算通过所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间执行所述程序时的各块的速度或加减速时间常数；以及执行部，其通过所述计算部计算出的速度或加减速时间常数执行所述程序。
[0010]本发明的动作控制器的第二方式是逐次执行预先登录的由多个块构成的程序的动作控制器，其具备:块执行时间测量部，其实际测量构成所述程序的各个块的执行时间；程序执行时间指定部，其指定所述程序整体的执行时间；定位时间测定部，其实际测定从所述块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间；计算部，其根据由所述块执行时间测量部实际测量到的各块的执行时间、由所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间、由所述定位时间测定部实际测定出的直到成为就位状态为止的时间，计算通过所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间执行所述程序时的各块的速度或加减速时间常数；以及执行部，其通过所述计算部计算出的速度或加减速时间常数执行所述程序。
[0011]上述动作控制器还可以具备:辅助功能执行时间设定部，其设定执行辅助功能需要的时间，所述计算部还考虑所述辅助功能执行时间设定部设定的辅助功能的执行时间来计算所述程序成为指定的执行时间的各块的速度或加减速时间常数。
[0012]上述动作控制器还可以具备:辅助功能执行时间测定部，其测定执行辅助功能需要的时间，所述计算部还考虑所述辅助功能执行时间测定部实际测定到的辅助功能的执行时间来计算所述程序成为指定的执行时间的各块的速度或加减速时间常数。
[0013]本发明的动作控制器的第三方式是逐次执行预先登录的由多个块构成的程序的动作控制器，其具备:块执行时间解析部，其解析构成所述程序的各个块的执行时间；程序执行时间指定部，其指定所述程序整体的执行时间；定位时间设定部，其设定从所述块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间；计算部，其根据由所述块执行时间解析部解析出的各块的执行时间、由所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间、由所述定位时间设定部设定的直到成为就位状态为止的时间，计算通过所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间执行所述程序时的各块的速度或加减速时间常数；以及执行部，其通过所述计算部计算出的速度或加减速时间常数执行所述程序。
[0014]本发明的动作控制器的第四方式是逐次执行预先登录的由多个块构成的程序的动作控制器，其具备:块执行时间测量部，其实际测量构成所述程序的各个块的执行时间；程序执行步调比例指定部，其指定所述程序整体的执行步调的比例；定位时间设定部，其设定从所述块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间；计算部，其根据由所述块执行时间测量部实际测量到的各块的执行时间、由所述程序执行步调比例指定部指定的程序执行步调比例、由所述定位时间设定部设定的直到成为就位状态为止的时间，计算通过所述程序执行步调比例指定部指定的程序执行步调比例执行所述程序时的各块的速度或加减速时间常数；以及执行部，其通过所述计算部计算出的速度或加减速时间常数执行所述程序。
[0015]本发明的动作控制器的第五方式是同时执行多个预先登录的由多个块构成的程序的动作控制器，其具备:块执行时间测量部，其实际测量构成所述程序的各个块的执行时间；指定程序测定部，其实际测定从所述多个程序中指定的程序整体的执行时间；程序执行时间指定部，其指定各个程序的执行时间；定位时间设定部，其设定从所述块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间；计算部，其根据由所述程序执行时间指定部指定的各个程序的执行时间、由所述指定程序测定部测定到的所述指定的程序整体的执行时间、由所述定位时间设定部设定的直到成为就位状态为止的时间，计算通过与所述指定的程序相同的执行时间执行各个程序时的各块的速度或加减速时间常数；以及执行部，其通过所述计算部计算出的速度或加减速时间常数同时执行所述多个程序。
[0016]上述动作控制器还可以具备:块执行时间测量部，其在执行所述程序的过程中实际测量构成该程序的各块的执行时间；以及块速度/加减速时间常数计算部，其根据由所述块执行时间测量部实际测量到的块执行时间，计算下一个执行的预定的块的速度或加减速时间常数，通过所述块速度/加减速时间常数计算部计算出的速度或加减速时间常数执行成为对象的块，由此变更程序整体的执行步调，以使程序成为指定的执行时间或指定的比例的执行步调。
[0017]上述动作控制器还可以具备:块加速度解析部，其解析所述程序中包含的各块的加速度；以及速度/加减速时间常数计算部，其将所述块加速度解析部解析的各块的加速度进行比较，对于加速度大的块以加速度减小的方式计算速度/加减速时间常数；在执行的程序整体中，集中降低加速度大的地方，由此变更程序整体的执行步调，以使程序成为指定的执行时间或指定的比例的执行步调。
[0018]根据本发明，即使存在就位检查、时间恒定型加减速等、执行时间不依存于倍率的要素，也能够在希望的时间内执行程序，因此消耗所需要的最低限度的电力即可。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]参照附图对以下的实施例进行说明，本发明的上述和其他目的以及特征会变得明确。在这些附图中:
[0020]图1是由加工机和装料机以及动作控制器构成的系统的动作的图。
[0021]图2是用于说明本发明的动作控制器的实施方式I的程序例子。
[0022]图3是说明构成程序的各块(块I和块2)的执行时间Tbr_l、Tbr_2和该程序整体的执行时间Tpr之间的关系的图。
[0023]图4是说明实测出的程序执行时间Tpr、实测出的块执行时间Tbr_1、希望的程序执行时间Tps、以及在该希望的程序执行时间Tps内执行程序时的块执行时间Tbs_i的关系的图。
[0024]图5是说明在希望的时间内执行程序时的块执行时间Tbs_1、移动距离L_1、加减速时间常数Tcon_1、就位预想时间Tinp以及移动速度Fs_i的关系的图。
[0025]图6是用于说明本发明的动作控制器的实施方式3的程序例子。
[0026]图7是说明移动指令块执行时间Tbr_i和程序执行时间Tpr之间的关系的图。
[0027]图8是说明实测出的程序执行时间Tpr、实测出的移动指令块执行时间Tbr_1、希望的程序执行时间Tps、辅助功能预想执行时间TauX_XX以及在希望的程序执行时间Tps内执行程序时的块执行时间Tbs_i的关系的图。
[0028]图9是说明本发明的动作控制器的实施方式I所执行的处理的流程图。
[0029]图10是说明本发明的动作控制器的实施方式2所执行的处理的流程图。
[0030]图11是说明本发明的动作控制器的实施方式3所执行的处理的流程图。
[0031]图12是说明本发明的动作控制器的实施方式4所执行的处理的流程图。
[0032]图13是说明本发明的动作控制器的实施方式5所执行的处理的流程图。
[0033]图14是说明本发明的动作控制器的实施方式6所执行的处理的流程图。
[0034]图15是说明本发明的动作控制器的实施方式8所执行的处理的流程图。
[0035]图16是说明本发明的动作控制器的实施方式9所执行的处理的流程图。
[0036]图17是说明动作控制器的框图。
【具体实施方式】
[0037]<实施方式1>
[0038]以将图2所示的程序存储在动作控制器的存储器中，逐次执行该程序的动作控制器为例子进行说明。
[0039]将在后面使用图17说明动作控制器的结构。在图2的程序中，在GOO在X100.0的位置以速度10000进行定位快进(块I)，在GOl在X轴方向上以速度2000进行300.0的线性插补(块2)。
[0040]预先将用于时间测定的测量信号设为开而直接执行程序，测量包含在程序中的各块(即块i)的执行时间Tbr_i (1:块编号)、程序整体的执行时间Tpr(以下称为“实测程序执行时间”)。如果在内部的数据区域中保存有测量到的结果，则只要不变更程序就不需要重新测量。图3表示各块的执行时间Tbr_i和实测程序执行时间Tpr的关系。在图3中，程序由编号I的块和编号2的块构成。
[0041]另外，预先设置用于设定从编号i的块的脉冲输出刚完成后开始到成为就位状态为止的预想时间、就位预想时间Tinp的参数。进而，预先设置用于设定希望的程序整体的执行时间Tps(以下称为“指定的程序执行时间”)的参数。
[0042]接着，根据实测程序执行时间Tpr和指定的程序执行时间Tps的比，通过下述公式
(I)计算在指定的程序执行时间Tps内执行程序时的各块(块i)的执行时间Tbs_i (i是程序的块编号)。
[0043]Tbs_i = Tbr_i X Tps/Tpr......(I)
[0044]图4表示实测程序执行时间Tpr、实测块执行时间Tbr_1、根据参数指定的指定的程序执行时间Tps、以及通过公式(I)计算出的各块的执行时间Tbs_i的关系。在图4中，表不块编号i是I和2的情况(i = 1、2)。
[0045]根据各块(块i)的计算出的块的执行时间Tbs_1、移动距离1^_1、加减速时间常数Tcon_i以及设定的就位预想时间Tinp，根据下述的公式(2)计算在指定的程序执行时间Tps内执行程序时的各块的移动速度Fs_i。公式⑵是时间恒定型加减速的情况。另外，移动距离L_i是加工程序指定的数据，加减速时间常数Tcon_i是预先通过参数指定的数据。
[0046]Fs_i = L_i/ (Tbs_1-Tcon_i_Tinp)......(2)
[0047]图5表示在加工程序的块i中，各块的执行时间Tbs_1、移动距离L_1、加减速时间常数Tcon_1、就位预想时间Tinp、通过公式(2)计算出的移动速度Fs_i的关系。
[0048]在进行了上述处理后，将程序的各块的指令速度替换为计算移动速度Fs_i来执行程序，由此能够使程序整体的执行时间成为指定的程序执行时间Tps。
[0049]此外，在公式(2)中，即使代替移动速度Fs_i而求出加减速时间常数Tcon_i并将各块的加减速时间常数替换为计算出的值来执行程序，也能够使程序整体的执行时间成为希望的指定的程序执行时间Tps。
[0050]图9是说明动作控制器的实施方式I所执行的处理的流程图。以下，依照各步骤进行说明。此外，预先设定了就位预想时间Tinp、指定的程序执行时间Tps并存储在存储器中。
[0051][步骤SA01]判断是否保存有程序执行时间，在保存了的情况下(是)转移到步骤SA04，在没有保存的情况下(否)转移到步骤SA02。
[0052][步骤SA02]执行程序，测量构成该程序的各块的执行时间Tbr_1、实测程序执行时间Tpr。
[0053][步骤SA03]将测量结果保存在数据区域中，转移到步骤SA04。
[0054][步骤SA04]读入就位预想时间Tinp。
[0055][步骤SA05]读入指定的程序执行时间Tps。
[0056][步骤SA06]通过公式(I)计算各块的执行时间Tbs_i。
[0057][步骤SA07]通过公式(2)计算各块的移动速度Fs_i。
[0058][步骤SA08]将各块的移动速度替换为在步骤SA07中计算出的移动速度Fs_i，结束该处理。
[0059]<实施方式2>
[0060]根据程序，有时直到成为就位状态为止的时间对每个块都不同。这时，如果要使用上述实施方式I的方法，则需要程序中包含的块的个数的用于设定直到成为就位状态为止的时间的参数。因此，块数越增加，直到成为就位状态为止的时间设定越花费时间。
[0061]因此，在本实施方式中，不预先通过参数设定直到成为就位状态为止的时间，而是实测该时间。
[0062]首先，与实施方式I同样地，预先将用于时间测定的测量信号设为开来直接执行程序，测量包含在程序中的各块的实测块执行时间Tbr_i (1:块编号)、程序整体的实测程序执行时间Tpr。这时，还测量从各块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间、就位时间Tinp_i。与各块的实测的执行时间Tbr_1、实测程序执行时间Tpr相同地，如果将实测出的就位时间Tinp」也保存在内部的数据区域中，则只要不变更程序就不需要重新测量。
[0063]另外，通过使用作为各块的实测值的就位时间Tinp」来代替作为参数设定值的就位预想时间Tinp，通过下式(3)求出在指定的执行时间即指定的程序执行时间Tps内执行程序时的各块的移动速度Fs_i。
[0064]Fs_i = L_i/ (Tbs_1-Tcon_i_Tinp_i)......(3)
[0065]在进行了上述处理之后，将各块的指令速度替换为移动速度Fs_i来执行程序，由此能够使程序整体的执行时间成为作为希望的时间的指定的程序执行时间Tps。
[0066]图10是说明动作控制器的实施方式2所执行的处理的流程图。以下，依照各步骤进行说明。此外，预先设定就位预想时间Tinp、指定的程序执行时间Tps并存储在存储器中。
[0067][步骤SB01]判断是否保存有程序执行时间，在保存了的情况下(是)转移到步骤SB04，在没有保存的情况下(否)转移到步骤SB02。
[0068][步骤SB02]执行程序，测量构成该程序的各块的实测块执行时间Tbr_1、各块的成为就位状态的时间Tinp」、程序整体的执行时间即实测程序执行时间Tpr。
[0069][步骤SB03]将测量结果保存在数据区域中，转移到步骤SB04。
[0070][步骤SB04]读入指定的程序执行时间Tps。
[0071][步骤SB05]根据公式(I)计算各块的执行时间Tbs_i。
[0072][步骤SB06]根据公式(3)计算各块的移动速度Fs_i。
[0073][步骤SB07]将各块的速度替换为在步骤SB06中计算出的移动速度Fs_i，结束该处理。
[0074]<实施方式3>
[0075]动作控制器的程序为了使外部设备在中途动作，有时包含辅助功能。在辅助功能的块中，等待外部设备的动作完成来执行下一个块，但一般即使倍率变化，直到完成为止的时间也是恒定的。在上述实施方式I和实施方式2的方法中，无法对包含辅助功能的程序进行处理，因此追加以下的方法。
[0076]以存储图6所示的程序，逐次执行该程序的动作控制器为例子进行说明。在图6的程序中，在GOO在X100.0的位置处以速度10000进行定位快进(块1)，在M20使外围设备动作(块2)，在GOl在X轴方向上以速度2000进行300.0的线性插补(块3)。M30表示程序结束(块4)。
[0077]首先，与实施方式I同样地，预先将用于时间测定的测量信号设为开来直接执行程序，测量包含在程序中的各移动指令块的执行时间Tbr_i (1:块编号)、程序整体的执行时间Tpr。图7表示实测块执行时间Tbr_i和实测程序执行时间Tpr的关系。
[0078]另外，设置用于设定从块i的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的预想时间(就位预想时间Tinp)以及各辅助功能(Mxx)的预想执行时间Taux_xx的参数。
[0079]进而，设置用于设定指定的程序执行时间Tps的参数。另外，通过公式(4)求出包含在程序中的辅助功能块的执行时间的合计Taux。
[0080]Taux= Σ Taux_1......(4)
[0081]因为只将包含移动指令的块作为执行步调变更的对象，因此求出包含移动指令的块的执行时间的合计。对于该执行时间的合计，(a)在直接执行程序的情况下，是Tpr —Taux, (b)在指定的执行时间内执行程序的情况下,是Tps — Taux0
[0082]根据这些时间的比，通过公式(5)计算在指定的程序执行时间Tps内执行程序时的各移动指令块的执行时间Tbs_i。
[0083]Tbs_i = Tbr_i X (Tps-Taux) / (Tpr-Taux)......(5)
[0084]图8表示实测出的实测程序执行时间Tpr、实测出的各块的执行时间Tbr_1、通过参数指定的指定的程序执行时间Tps、各辅助功能的预想执行时间Taux_xx以及通过公式
(5)计算出的各块的执行时间Tbs_i的关系。
[0085]此后，与实施方式I同样地，在求出各块的移动速度Fs_i后，将各块的指令速度替换为计算出的移动速度Fs_i来执行程序，由此能够使程序整体的执行时间成为希望的指定的程序执行时间Tps。
[0086]图11是说明动作控制器的实施方式3所执行的处理的流程图。以下，依照各步骤进行说明。
[0087][步骤SC01]判断是否保存有程序执行时间，在保存了的情况下(是)转移到步骤SC04，在没有保存的情况下(否)转移到步骤SC02。
[0088][步骤SC02]执行程序，测量构成该程序的各块的执行时间Tbr_1、实测程序执行时间Tpr。
[0089][步骤SC03]将测量结果保存在数据区域中，转移到步骤SC04。
[0090][步骤SC04]读入直到成为就位状态为止的就位预想时间Tinp。
[0091][步骤SC05]读入各辅助功能(Mxx)的预想执行时间Taux_xx。
[0092][步骤SC06]读入希望的程序整体的执行时间即指定的程序执行时间Tps。
[0093][步骤SC07]计算程序中包含的辅助功能块的执行时间的合计Taux。
[0094][步骤SC08]计算移动指令的块的执行时间的合计。所计算的合计值在直接执行程序的情况下是Tpr - Taux，在指定的执行时间内执行程序的情况下是Tps — Taux0
[0095][步骤SC09]根据公式(5)计算移动指令的各块的执行时间Tbs_i。
[0096][步骤SC10]根据公式(2)计算各块的移动速度Fs_i。
[0097][步骤SClI]将各块的指令速度替换为在步骤SClO中计算出的移动速度Fs_i，结束该处理。
[0098]<实施方式4>
[0099]在上述实施方式3的方法中，需要对各辅助功能(Mxx)设定参数，但外部设备的个数越增加则设定越是花费时间。
[0100]因此，在本实施方式4中，并不通过参数设定辅助功能的执行时间，而是采用进行实测的方法。首先，与实施方式3同样地，预先将用于时间测定的测量信号设为开来直接执行程序，测量包含在程序中的各块的执行时间Tbr_i (1:块编号)、实测程序执行时间Tpr。这时，还测量指令了辅助功能的块的执行时间Taux_i。
[0101]另外，对实测出的各块的辅助功能的执行时间Taux_i进行合计，求出包含在程序中的辅助功能块的执行时间的合计Taux。与实测块执行时间Tbr_1、实测程序执行时间Tpr同样地，如果将辅助功能块的执行时间的合计Taux也保存在内部的数据区域中，则只要不变更程序就不需要重新测量。以后，进行与上述实施方式3同样的操作，由此程序整体的执行时间成为希望的时间Tps。
[0102]图12是说明本发明的动作控制器的实施方式4所执行的处理的流程图。以下，依照各步骤进行说明。此外，预先设定就位预想时间Tinp、指定的程序执行时间Tps并存储在存储器中。
[0103][步骤SD01]判断是否保存有程序执行时间，在保存了的情况下(是)转移到步骤SD04，在没有保存的情况下(否)转移到步骤SD02。
[0104][步骤SD02]执行程序，测量构成该程序的各块的执行时间即实测块执行时间Tbr_1、指示了辅助功能的块的执行时间即辅助功能的执行时间Taux_1、程序整体的执行时间即实测程序执行时间Tpr。
[0105][步骤SD03]将测量结果保存在数据区域中，转移到步骤SD04。
[0106][步骤SD04]读入直到成为就位状态为止的就位预想时间Tinp。
[0107][步骤SD05]读入希望的程序整体的执行时间即指定的程序执行时间Tps。
[0108][步骤SD06]计算包含在程序中的辅助功能块的执行时间的合计Taux。
[0109][步骤SD07]计算移动指令的块的执行时间的合计。该计算的合计值在直接执行程序的情况下是Tpr - Taux，在指定的执行时间内执行程序的情况下是Tps — Taux0
[0110][步骤SD08]根据公式(5)计算各块的执行时间Tbs_i。
[0111][步骤SD09]根据公式(2)计算各块的移动速度Fs_i。
[0112][步骤SD10]将各块的指令速度替换为在步骤SD09中计算出的移动速度Fs_i，结束该处理。
[0113]〈实施方式5>
[0114]在上述实施方式I的方法中，需要实测程序的执行时间，花费时间。因此，在本实施方式中，并不实测程序的执行时间，而是使用通过模拟解析程序来求出的方法。此外，在本实施方式5中，将实施方式I的各块的执行时间Tbr_1、实测程序执行时间Tpr置换为根据本实施方式的方法求出的值。
[0115]首先，在包含在程序中的各块中，根据移动距离L_1、指令速度？_1、加减速时间常数Tcon_i以及通过参数设定的就位预想时间Tinp，通过公式(6)计算各块的执行时间Tbr_i (1:块编号)。此外，公式(6)是时间恒定型加减速的情况。
[0116]Tbr_i = L_i/Fs_i+Tcon_i+Tinp......(6)
[0117]另外，对各块的执行时间Tbr_i进行合计，来求出实测程序执行时间Tpr。此后，通过进行与实施方式I同样的操作，程序整体的执行时间成为希望的时间即指定的程序执行时间Tps。
[0118]图13是说明动作控制器的实施方式5所执行的处理的流程图。以下，依照各步骤进行说明。预先设定就位预想时间、指定的程序执行时间Tps。
[0119][步骤SE01]读入就位预想时间。
[0120][步骤SE02]解析程序，在包含在程序中的各块中，根据移动距离L_1、指令速度F_1、加减速时间常数Tcon_1、通过参数设定的就位预想时间Tinp,计算实测块执行时间Tbr_i，转移到步骤SE03。
[0121][步骤SE03]读入指定的程序执行时间Tps。
[0122][步骤SE04]通过公式(I)计算各块的执行时间Tbs_i。
[0123][步骤SE05]通过公式(2)计算各块的移动速度Fs_i。
[0124][步骤SE06]将各块的指令速度替换为在步骤SE05中计算出的移动速度Fs_i，结束该处理。
[0125]〈实施方式6>
[0126]在以相同的比率变更系统整体的执行步调时，有时希望对系统内的各设备不指定各自的执行时间，而是指定执行步调的比例。因此，在本实施方式6中，追加以下的技术。
[0127]首先，与上述实施方式I同样地，预先将用于时间测定的测量信号设为开来直接执行程序，测量包含在程序中的各块的实测块执行时间Tbr_i (1:块编号)、实测程序执行时间Tpr。然后，通过信号指定程序的执行步调的比例r，通过公式(7)计算Tps'。
[0128]Tps’ = TprXr......(7)
[0129]此后，通过将实施方式I的Tps置换为Tps'进行与实施方式I同样的操作，由此能够将程序整体的执行步调设为希望的比例r。S卩，将公式(I)置换为公式(8)，将公式(2)置换为公式(9)。
[0130]Tbs」，=Tbr_iXTps，/Tpr......(8)
[0131]Fs_i，= L_i/ (Tbs_i，-Tcon_i_Tinp)......(9)
[0132]图14是说明动作控制器的实施方式6所执行的处理的流程图。以下，依照各步骤进行说明。预先设定程序执行步调比例r、就位预想时间Tinp。
[0133][步骤SF01]判断是否保存有程序执行时间，在保存了的情况下(是)转移到步骤SR)4，在没有保存的情况下(否)转移到步骤SF02。
[0134][步骤SR)2]执行程序，测量构成该程序的各块的执行时间Tbr_1、实测程序执行时间Tpr。
[0135][步骤SR)3]将测量结果保存在数据区域中，转移到步骤SF04。
[0136][步骤SF04]读入就位预想时间Tinp。
[0137][步骤SR)5]读入程序执行步调比例r。
[0138][步骤SR)6]通过公式(7)计算程序执行时间Tps'。
[0139][步骤SR)7]通过公式(8)计算各块的执行时间Tbs_i'。
[0140][步骤SR)8]通过公式(9)计算各块的移动速度Fs_i'。
[0141][步骤SR)9]将各块的移动速度替换为在步骤SF09中计算出的移动速度Fs_i'，结束该处理。
[0142]〈实施方式7>
[0143]在上述实施方式I中，如果将希望的程序整体的执行时间Tps设为指定的程序的执行时间，则能够在与指定的程序相同的时间内执行程序。在本实施方式7中，使用它，使其他各程序的执行时间与执行时间最长的程序一致，由此不延长周期时间地将消耗电力量抑制为最小。
[0144]〈实施方式8>
[0145]上述的本发明的实施方式的前提是当在相同的条件下执行程序时，始终成为相同的执行时间。但是，实际上有时由于工件的个体差异、机械的随时间老化等，定位所需要的时间变化。在该情况下，程序的执行时间越长，指定的执行时间(指定的程序执行时间Tps)和实际花费的时间(实测程序执行时间Tpr)越是产生偏差。
[0146]因此，为了解决上述问题，在本实施方式8中，使用以下的方法。
[0147]首先，执行实施方式1，预先导出各块的计算块执行时间Tbs_i和计算移动速度Fs_i (1:块编号)。然后，将第一块的指令速度替换为上述导出的计算移动速度Fs_l来执行程序。在各块中，测量从块的开始到结束为止实际花费的时间Tba_i。例如，在第一块结束时，求出块的执行时间Tbs」和实际花费的时间Tba_i的差，并从第i+Ι块的执行时间Tbs_i+1中减去该差(参照下述公式(10))。
[0148]Tbs_i+r = Tbs_i+1+(Tba_i_Tbs_i)......(10)
[0149]将通过公式(10)得到的Tbs_i+1'作为块的执行时间，通过公式(11)求出第二块的移动速度Fs_i+1'。
[0150]Fs_i，= L_i/ (Tbs_i，-Tcon_i_Tinp)......(11)
[0151]上述的处理表示通过改变第二块的速度，来修正预先计算出的第一块的执行时间和实际花费的时间的差分。
[0152]此后也同样地，通过从下一个块的执行时间中减去各块的执行时间的偏差，使执行时间的偏差不会积蓄。
[0153]图15是说明动作控制器的实施方式8所执行的处理的流程图。以下，依照各步骤进行说明。
[0154][步骤SGOI]测量正在执行的块的执行时间Tba_i。
[0155][步骤SG02]在第i个块结束时，求出该块的执行时间Tbs_i和执行时间Tba_i的差(=Tba_i 一 Tbs_i)，从第i+Ι个执行时间Tbs_i+1减去该差(即计算公式(10)的右边的 Tbs_i+1+ (Tba_i — Tbs_i))，求出 Tbs_i+1'。
[0156][步骤SG03]将在步骤SG02中计算出的Tbs_i+1'作为块的执行时间，通过公式
(11)计算第i+Ι个的移动速度Fs_i+1'。
[0157][步骤SG04]将第i+Ι个块的速度替换为Tbs_i+1'，结束该处理。
[0158]〈实施方式9>
[0159]在延长加速度大的块和小的块混合存在的程序的执行时间的情况下，与以一定的比率延长各块的执行时间相比,集中地延长加速度大的块的执行时间降低加速度,能够高效地减少消耗电量。因此，在本实施方式9中，追加以下的技术。首先，根据以下的步骤，求出各块的加速度。
[0160]<1>实测或计算程序整体的执行时间Tpr。
[0161]〈2>通过下述公式(12)求出指定的程序整体的执行时间Tps和程序整体的执行时间Tpr的差AT。
[0162]Δ T = Tps-Tpr......(12)
[0163]〈3>求出程序内的各块的加速度A_i(1:块编号)中的最大的加速度Al和第二大的加速度A2。
[0164]〈4>在加速度是Al的全部块中，使用各块的指令速度？_1，通过公式(13)计算合计的加减速时间Tcon_sum。其中，公式(13)的j表示加速度是Al的块的编号。
[0165]Tcon_sum = Σ j (F_j/Al)......(13)
[0166]〈5>针对上述〈4>的块的合计加减速时间Tcon_sum,通过下述公式(14)求出延长了 AT时的加速度A。
[0167]A= Σ j (F_j) / (Tcon_sum+ Δ T)......(14)
[0168]〈6>如果AS Α2，则将〈4>的块的加速度更新为Α，结束该求出加速度的处理。另一方面，如果Α〈Α2，则将〈4>的块的加速度更新为Α2，通过下述公式(15)重新计算合计的加减速时间Tcon_sum',前进到〈7>。
[0169]Tcon_sum，= Σ j (F_j/A2)......(15)
[0170]〈7>利用上述〈4>、〈6>的结果，通过下述公式(16)重新计算ΛΤ(ΛΤ')，将AT的值更新为AT'。然后，与第二大的加速度Α2相比进一步降低加速度，返回到〈3>。
[0171]Δ Τ，= Δ T-(Tcon_sum，_Tcon_sum)......(16)
[0172]在进行了上述处理之后，将各块的加速度替换为求出的加速度来执行程序，由此程序整体的执行时间成为希望的时间Tps，进而能够集中地降低程序内加速度大的地方。
[0173]图16是说明动作控制器的实施方式9所执行的处理的流程图。以下，依照各步骤进行说明。
[0174][步骤SH01]判断是否保存有程序执行时间，在保存了的情况下(是)转移到步骤SH04，在没有保存的情况下(否)转移到步骤SH02。
[0175][步骤SH02]执行程序，测量实测程序执行时间Tpr。
[0176][步骤SH03]将测量结果保存在数据区域中。
[0177][步骤SH04]读入指定的程序整体的执行时间Tps。
[0178][步骤SH05]根据公式(12)计算指定的程序整体的执行时间Tps和执行时间Tpr的差AT。
[0179][步骤SH06]使用各块的指令速度FJ，通过公式(13)计算加速度是Al的块的合计加减速时间Tcon_sum(Al是最大的加速度)。
[0180][步骤SH07]针对步骤SSH06的合计加减速时间Tcon_sum,根据公式(14)计算延长了在步骤SH05中计算出的Λ T时的加速度A。
[0181][步骤SH08]判断在步骤SH07中计算出的加速度A是否为加速度Α2以上，在加速度Α2以上的情况下(是)转移到步骤SH09，在不满加速度Α2的情况下(否)转移到步骤SHlO0
[0182][步骤SH09]将加速度Al的块的加速度更新为Α，结束该处理。
[0183][步骤SH10]将Al的加速度的块设为Α2的加速度的块。
[0184][步骤SH11]根据公式(15)计算将加速度设为Α2时的合计的加减速时间Tcon_sum ο
[0185][步骤SH12]根据公式(16)计算ΔT'。
[0186][步骤SH13]将ΛT的值更新为Λ T'，返回到步骤SH06。
[0187]图17是表示动作控制器的重要部分的功能框图。
[0188]数值控制装置10的处理器(CPU) 11是整体地控制数值控制装置10的处理器。该处理器11经由总线21读出存储在R0M12中的系统程序，依照该系统程序整体地控制数值控制装置10。RAM13存储临时的计算数据、显示数据、以及操作员经由IXD/MDI单元70输入的各种数据等。
[0189]SRAM14通过未图示的电池备份，构成为即使数值控制装置10的电源切断也保持存储状态的非易失性存储器，存储本发明的包含计时程序的程序、执行本发明所需要的数据、经由接口 15读入的后述的加工程序、经由IXD/MDI单元70输入的加工程序等。另外，在R0M12中，预先写入为了加工程序的生成和编辑所需要的编辑模式的处理、用于实施用于自动运行的处理的各种系统程序。
[0190]接口 15是用于能够与数值控制装置10连接的外部设备的接口，连接外部存储装置等外部设备72。从外部存储装置读入加工程序、热变位测定程序等。PMC(可编程设备控制器)16根据内置于数值控制装置10中的时序程序控制机床侧的辅助装置等。即，依照加工程序指令的M功能、S功能以及T功能，通过这些时序程序对在辅助装置侧需要的信号进行变换，从I/O单元17输出到辅助装置侧。各种致动器等辅助装置根据该输出信号进行动作。另外，接受配备在机床的主体中的操作盘的各种开关等的信号，进行必要的处理后交给处理器11。
[0191]把机床的各轴的当前位置、警告、参数、图像数据等图像信号发送到IXD/MDI单元70，在其显示器上显示。IXD/MDI单元70是具备显示器、键盘等的手动数据输入装置，接口18从IXD/MDI单元70的键盘接受数据并交给处理器11。
[0192]接口 19与手动脉冲产生器71连接，手动脉冲产生器71被安装在机床的操作盘中，用于在根据基于手动操作的分配脉冲进行的各轴控制中精密地对机床的可动部进行定位。
[0193]使机床的工作台T移动的X、Y轴和Z轴的轴控制电路30?32接受来自处理器11的各轴的移动指令，将各轴的指令输出到伺服放大器40?42。伺服放大器40?42接受该指令，驱动机床的各轴的伺服电动机50?52。在各轴的伺服电动机50?52中内置有位置检测器，将来自该位置检测器的位置信号作为脉冲串进行反馈。
【权利要求】
1.一种动作控制器，其逐次执行预先登录的由多个块构成的程序，其特征在于，具备: 块执行时间测量部，其实际测量构成所述程序的各个块的执行时间； 程序执行时间指定部，其指定所述程序整体的执行时间； 定位时间设定部，其设定从所述块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间； 计算部，其根据由所述块执行时间测量部实际测量到的各块的执行时间、由所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间、由所述定位时间设定部设定的直到成为就位状态为止的时间，计算通过所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间执行所述程序时的各块的速度或加减速时间常数；以及 执行部，其通过所述计算部计算出的速度或加减速时间常数执行所述程序。
2.一种动作控制器，其逐次执行预先登录的由多个块构成的程序，其特征在于，具备: 块执行时间测量部，其实际测量构成所述程序的各个块的执行时间； 程序执行时间指定部，其指定所述程序整体的执行时间； 定位时间测定部，其实际测定从所述块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间； 计算部，其根据由所述块执行时间测量部实际测量到的各块的执行时间、由所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间、由所述定位时间测定部实际测定出的直到成为就位状态为止的时间，计算通过所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间执行所述程序时的各块的速度或加减速时间常数；以及 执行部，其通过所述计算部计算出的速度或加减速时间常数执行所述程序。
3.根据权利要求1或2所述的动作控制器，其特征在于， 还具备辅助功能执行时间设定部，其设定执行辅助功能需要的时间， 所述计算部还考虑所述辅助功能执行时间设定部设定的辅助功能的执行时间来计算所述程序成为指定的执行时间的各块的速度或加减速时间常数。
4.根据权利要求1或2所述的动作控制器，其特征在于， 还具备辅助功能执行时间测定部，其测定执行辅助功能需要的时间， 所述计算部还考虑所述辅助功能执行时间测定部实际测定到的辅助功能的执行时间来计算所述程序成为指定的执行时间的各块的速度或加减速时间常数。
5.一种动作控制器，其逐次执行预先登录的由多个块构成的程序，其特征在于，具备: 块执行时间解析部，其解析构成所述程序的各个块的执行时间； 程序执行时间指定部，其指定所述程序整体的执行时间； 定位时间设定部，其设定从所述块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间； 计算部，其根据由所述块执行时间解析部解析出的各块的执行时间、由所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间、由所述定位时间设定部设定的直到成为就位状态为止的时间，计算通过所述程序执行时间指定部指定的程序执行时间执行所述程序时的各块的速度或加减速时间常数；以及 执行部，其通过所述计算部计算出的速度或加减速时间常数执行所述程序。
6.一种动作控制器，其逐次执行预先登录的由多个块构成的程序，其特征在于，具备: 块执行时间测量部，其实际测量构成所述程序的各个块的执行时间； 程序执行步调比例指定部，其指定所述程序整体的执行步调的比例； 定位时间设定部，其设定从所述块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间； 计算部，其根据由所述块执行时间测量部实际测量到的各块的执行时间、由所述程序执行步调比例指定部指定的程序执行步调比例、由所述定位时间设定部设定的直到成为就位状态为止的时间，计算通过所述程序执行步调比例指定部指定的程序执行步调比例执行所述程序时的各块的速度或加减速时间常数；以及 执行部，其通过所述计算部计算出的速度或加减速时间常数执行所述程序。
7.一种动作控制器，其同时执行多个预先登录的由多个块构成的程序，其特征在于，具备: 块执行时间测量部，其实际测量构成各个所述程序的各个块的执行时间； 指定程序测定部，其实际测定从所述多个程序中指定的程序整体的执行时间； 程序执行时间指定部，其指定各个程序的执行时间； 定位时间设定部，其设定从所述块的脉冲输出刚完成后开始直到成为就位状态为止的时间； 计算部，其根据由所述程序执行时间指定部指定的各个程序的执行时间、由所述指定程序测定部测定到的所述指定的程序整体的执行时间、由所述定位时间设定部设定的直到成为就位状态为止的时间，计算通过与所述指定的程序相同的执行时间执行各个程序时的各块的速度或加减速时间常数；以及 执行部，其通过所述计算部计算出的速度或加减速时间常数执行所述多个程序。
8.根据权利要求1?7中的任意一项所述的动作控制器，其特征在于， 还具备:块执行时间测量部，其在执行所述程序的过程中实际测量构成该程序的各块的执行时间；以及 块速度/加减速时间常数计算部，其根据由所述块执行时间测量部实际测量到的块执行时间，计算下一个执行的预定的块的速度或加减速时间常数， 通过块速度/加减速时间常数计算部计算出的速度或加减速时间常数执行成为对象的块，由此变更程序整体的执行步调，以使程序成为指定的执行时间或指定的比例的执行步调。
9.根据权利要求1?7中的任意一项所述的动作控制器，其特征在于， 还具备:块加速度解析部，其解析所述程序中包含的各块的加速度；以及 速度/加减速时间常数计算部，其将所述块加速度解析部解析的各块的加速度进行比较，对于加速度大的块以加速度减小的方式计算速度/加减速时间常数； 在执行的程序整体中，集中降低加速度大的地方，由此变更程序整体的执行步调，以使程序成为指定的执行时间或指定的比例的执行步调。
【文档编号】G06F9/44GK104281445SQ201410315927
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2013年7月3日
【发明者】吉村僚太 申请人:发那科株式会社