JPH01312611A - 同期作動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、複数の装置を簡易な構成により同期作動さ
せる方法に関するものである。

（従来の技術） 入力信号により指示された作動量の作動を行う複数の装
置を同一速度で作動させる場合としては、例えば、各々
サーボモータを有する複数の移動機構の協調作動によっ
て単一のワークを移動させる場合があり、かかる場合に
、従来は例えば第８図に示すように、ホストコンピュー
タ１から複数のサーボコントローラ２に目標作動量とし
ての移動機構の目標位置Ｘ、を指示する信号を与えて、
サーボコントローラ２に、サーボモータ４の作動、ひい
ては移動機構の作動を、そのサーボモータ４に設けたセ
ンサからの信号に基づく移動機構の現在位置ｘ、が目標
位ｉｆ　ｘｃとなるようにサーボアンプ３を介し制御さ
せている。

そしてここではさらに、各サーボコントローラ２に、そ
れらの間で同期クロック信号φを送受させることにより
互いの処理速度あるいは時間判断の基準を同期させて、
サーボモータ４の作動速度、ひいては移動機構の作動速
度を、上記センサからの信号に基づく移動機構の現在速
度Ｖ、が複数の機構間で互いにそろうように制御させて
いる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来の方法にあっては、各移動機構の
作動速度をそろえるために、目標位置Ｘｃを指示する信
号の伝達用の信号回線とは別個に、同期クロック信号φ
の伝達用の信号回線を設ける必要があって、信号回線の
数が増加するという問題があり、また、同期クロック信
号φを確実に伝達するために、サーボコントローラ２を
あまり多数は用い得す、またそれらのサーボコントロー
ラ２間の距離もあまり離せないことからサーボコントロ
ーラ２の配置上の制約も受けるという問題があった。

この発明は、かかる課題を有利に解決した同期作動方法
を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明の同期作動方法は、 入力信号により指示された作動量の作動を行う複数の装
置の作動速度を同期させるに際し、目標作動量を時間経
過に従って部分作動量に細分化し、それらの部分作動量
の作動を指示する信号を、前記複数の装置のうちで最も
作動速度の遅いものが前記各部分作動量の作動を完了し
得る時間毎に、前記複数の装置に同時に与えることを特
徴とする。

（作　用） かかる方法にあっては、部分作動量毎に全ての装置の作
動が完了するので、全ての装置で、各部分作動量の作動
が行われ、しかも各部分作動量の作動開始位置および作
動開始時間がそろうことになる。

従ってこの方法によれば、所要に応じた程度に目標作動
量を細分化することにより、装置相互間の同期信号の送
受を行うことなしに複数の装置を実質的に同一の速度で
作動させることができるので、複数装置を同期作動させ
るに際し、信号回線の増加を回避し得るとともに、装面
の数および配置上の制約を無くすことができる。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図は、この発明の同期作動方法の一実施例に用いる
制御装置を示すものであり、図中１１は通常のコンピュ
ータよりなるホストコンピュータ、１２はシリアルデー
タを所定の通信仕様（例えばＩＢＭ社の５ＤＬＣ仕様）
に従って送受信する光通信用送受信器、１３はループ状
に結合した光信号伝送用の光フアイバケーブル、１４は
Ｔ形骨岐器、１５は後述するインテリジェントアンプを
それぞれ示す。

ここにおける制御装置は、自動車車体の組立てラインの
車体板組みステージに設置された車体組立て装置１６の
作動を制御するためのものであり、この車体組立て装置
１６は、当該ステージにシャトルパー１７により搬入さ
れた車体パネル１８のうちのメインフロアパネル１８ａ
をそのシャトルパー１７に対し昇降させるべくフレーム
１９の下部に設けられた複数台のロボット２０を具えて
いる。

ここではその複数台のロボット２０を同期作動させて、
メインフロアパネル１８ａの、それらのロボット２０が
支持する各部位を等速度で昇降させるべく、各ロボット
２０の腕２０ａの昇降駆動用サーボモータ２１をそのサ
ーボモータに一対一で対応するインテリジェントアンプ
１５に接続し、各インテリジェントアンプ１５を、その
インテリジェントアンプに一対一で対応するＴ形骨岐器
１４に接続し、各Ｔ形骨岐器１４を、ループ状の光フア
イバケーブルＩ３を介し、ホストコンピュータ１１に接
続された光通信用送受信器１２にシリーズに接続する。

かかる構成によりここでは光通信によるシリアルループ
ネットワークが形成され、このネットワークにより、ホ
ストコンピュータ１１から両方向変換可能な図示しない
シリアル・パラレル変換器を介して出力されたシリアル
信号が、光信号として光フアイバケーブル１３を通り、
各Ｔ形骨岐器１４によりそれぞれ分岐されて、各インテ
リジェントアンプ１５に実質的に同時に到達する。

またこのネットワークによれば、各インテリジェントア
ンプ１５から出力された信号も、光フアイバケーブル１
３を通ってホストコンピュータ１１へもたらされる。

ここにおけるインテリジェントアンプ１５は各々、第２
図に示すように、光通信用送受信器１２と、両方向変換
可能なシリアル・パラレル変換器２２と、通常のマイク
ロコンピュータからなる命令実行用マイクロコンピュー
タ２３と、サーボコントローラ２４と、サーボアンプ２
５とを具えてなり、ここで、サーボコントローラ２４は
、命令実行用マイクロコンピュータ２３から出力される
目標位置Ｘｃと後述の現在位置Ｘ、との位置偏差ε８を
、偏差・速度変換器２４ａにより、所定値まではその位
置偏差ε８が大きい程増加する目標速度シロに変換して
出力し、サーボアンプ２５はその目標速度ＶＣと後述の
現在速度ν、との速度偏差ε、を増幅し、駆動電流■と
してサーボモータ２１に与える。

この駆動電流Ｉによりサーボモータ２１はロボット２０
の腕２０ａを昇降させる腕昇降機構２０ｂを作動させ、
その作動は、サーボモータ２１に設けられたタコジェネ
レータ２１ａにより検出されて現在速度Ｖ、として出力
されるとともに、サーボモータ２１に設けられたポテン
ショメータ２１ｂにより検出されて現在位置×１として
出力される。

従ってここでは、サーボコントローラ２４、サーボアン
プ２５およびサーボモータ２１によりフィードバック制
御が行われて、目標位置ｘｃまで腕２０ａが昇降する。

そして、位置偏差ε８を命令実行用マイクロコンピュー
タ２３にフィードバックされ、これによってマイクロコ
ンピュータ２３は腕２０ａの作動完了をｆｌ！Ｌｆｆｌ
することができる。

かかる構成において、ここでは以下の方法により全ての
腕２０ａをそろって昇降させる。

先ずここでは、各腕２０ａを最終目標位置に到達させる
ための目標移動ｆｆ１２を定め、この目標移動量２を実
現するためにホストコンピュータ１１に第３図に示すプ
ログラムを実行させる。

ここにおけるステップ３１は、目標移動量２の、第４図
に示す如き加減速レートを算出する。尚、図では、時間
経過に伴う移動速度Ｖの変化状態を示す線Ｓと時間軸と
でかこまれた面積が目標移動量ｌとなる。

次のステップ３２では、サーボコントローラ２４を起動
するための命令であるコマンドＣ３を光フアイバケーブ
ル１３のネットワークに通信データとして出力し、続く
ステップ３３ではｎを１にセットする。

その後のステップ３４では、上記加減速レートに基づき
、短時間Ａｔ毎の腕２０ａの移動量である部分移動量４
２７を時間経過に従って算出する。ここで、Δｔは、全
てのロボット２０のうちで作動速度が最も遅いものでも
その腕２０ａを部分移動量Δｌ、、たけ移動させるに充
分な長さの時間とする。

次のステップ３５では、上記部分移動ｔ、ａＺ、の移動
を行うための命令である、データＤ１の形のコマンドＣ
２を上記ネットワークに通信データとして出力し、続く
ステップ３６では、そのＣＩの出力時から一定時間をお
いて、サーボコントローラ２４がΔｌ、の移動を完了さ
せたことを示す完了フラグＦＣを要求する命令であるコ
マンドＣ１を上記ネットワークに通信データとして出力
し、次のステップ３７では、上記ネットワークから返っ
て来る通信データ中に全てのインテリジェントアンプ１
５からの完了フラグＦｃが入っているかどうかをチエツ
クする。ここで、全ての完了フラグＦＣがあればステッ
プ３８へ進み、一つでも足りなければ、図示しないエラ
ールーチンにより、移動が完了していない腕２０ａにつ
いての再起動等を行う。

ステップ３８では、上記Δ！７の加算によって目標移動
量２が達成されたか否かをチエツクして、達成されてい
なければステップ３９でｎに１を加算した後ステップ３
４へ戻り、達成されていればこのプログラムを終了する
。尚、ステップ３８から戻った場合のステップ３５の実
行は、Δｔの間隔をあけるものとする。

かかるプログラムの実行によりここでは光フアイバケー
ブル１３のネットワークループに、第５図に示す如くシ
リアルデータがコマンドＣ，，Ｃ２，Ｃ，、フラグＦＣ
、コマンドＣｚ、　ＣＩ、フラグＦＣというような順序
で経時的に伝達されることになり、ここで、コマンドＣ
２は短時間Δを毎に伝達される。

尚、上述の如くコマンド０１〜Ｃ１はホストコンピュー
タ１１がインテリジェントアンプ１５へ、またフラグＦ
、はインテリジェントアンプ１５がホストコンピュータ
１１へ伝送する通信データである。

一方ここでは、各インテリジェントアンプ１５に、第６
図および第７図に示すプログラムを実行させる。

第６図は、光フアイバケーブル１３のネットワーりから
通信データが送られて来ると優先的に作動する割込みプ
ログラムを示し、ここでは先ずステップ４１で、その送
られて来た通信データを入力し、次のステップ４２で通
信データが完全に入力されたか否かをチエツクする。そ
してこのチエツクの結果通信データが完全だった場合は
ステップ４３でその通信データをメモリ内にストアし、
次のステップ４４でデータ入力フラグＦ。をｌにセット
した後、この割込みプログラムを終了する。また、ステ
ップ４２でのチエツクの結果通信データの入力が不完全
だった場合には、ステップ４５でエラーフラグＦ。

をｌにセットした後このプログラムを終了する。

第７図は、一定間隔で繰返し実行するメインプログラム
を示し、ここにおけるステップ５１では上述のデータ人
力フラグＦｏが１にセットされているか否かをチエツク
して、セットされていればステップ５２でメモリ内の通
信データを解釈した後データ人力フラグＦｏをクリアす
る。

またステップ５１でのチエツクの結果Ｆ、が１でない場
合には、ステップ５３〜５５へ進んでコマンドＣ８〜Ｃ
１の有無をチエツクし、上記解釈の結果それらのコマン
ドのいずれかが有れば、そのコマンドに対応する、あら
かじめ入力されたプログラムを実行する。すなわちここ
では、コマンドｃ１があれば、ステップ５６でサーボコ
ントローラ２４の起動プログラムを実行して、サーボコ
ントローラ２４ヲ、コマンドＣ！の内容であるデータＤ
いが入力されたら直ちに部分移動ｉｔ、４Ｌの移動制御
が可能なように待機させ、コマンドＣＺ　（データＤ、
　）があれば、そのデータＤ７に基づく目標位置ｘｃを
サーボコントローラ２４に与えて、部分移動量Δ！、だ
け腕２０ａを移動させ、そして、コマンドＣ３があれば
、ＡＩ、ｌの移動の完了をサーボコントローラ２４から
の位置偏差ε８により確認して完了フラグＰＣを出力す
る。

次のステップ５９ではエラーフラグＰＥが１か否かをチ
エツクして、Ｆｆが１であればステップ６０のエラー処
理ルーチンで、例えばそのインテリジェントアンプ１５
についての通信データの再送信要求等を行い、Ｆ、が１
でなければプログラムを終了する。

上述した制御を行うことにより、この制御装置によれば
、短時間Δを毎にコマンドＣ２を実行させて、そこで指
示する部分移動量Δ！７づつ、全てのロボット２０の腕
２０ａを同時に移動させることができるので、全ての腕
２０ａを目標移動１ｆｉｆ分、実質的に同一速度でそろ
って移動させて最終目標位置まで到達させることができ
、このことにて、腕２０ａにより各部を支持されたワー
クの、移動の間の変形を防止することができる。

従って、上述した実施例によれば、インテリジェントア
ンプ１５の相互間で同期信号の送受を行うことなしに、
複数の腕２０ａを同期作動させることができるので、信
号回線を増加させる必要性を無（すことができ、また、
同期作動させる腕の数およびその作動を制御するインテ
リジェントアンプの配置上の制約を無くすことができる
。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例
に限定されるものでなく、例えば、通信データの伝達を
ループ状のネットワークでなくスター状のものを用いて
行っても上記と同様の作用効果が得られる。ただし、ル
ープ状のネットワークを用いると、伝達回線の長さ、す
なわち上述の例えば光フアイバケーブル１３の長さを短
くし得る利点がある。

また上述の如きマイクロコンピュータを有するインテリ
ジェントアンプを用いずに、部分作動量を与えられると
その作動量分だけ機構を作動させるのみのサーボコント
ローラを用いてオーブンルプ制御を行っても良く、この
ようにしても部分作動量を与える間隔を適正にとれば、
各機構を確実に作動させることができ、従ってかかる方
法によれば、簡易な構成で上述の例と同様の効果を得る
ことができる。

さらに、上述の例における光通信に代えて、通常の電気
ケーブルによる電気通信を用いることももちろん可能で
ある。

（発明の効果） かくしてこの発明の同期作動方法によれば、装置相互間
の同期信号の送受を行うことなしに複数の装置を実質的
に同一の速度で作動させることができるので、複数装置
を同期作動させるに際し、信号回線の増加を回避し得る
とともに、装置の数および配置上の制約を無くすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の同期作動方法の実施に用いる装置
を例示する構成図、 第２図は、上記実施例におけるインテリジェントアンプ
の構成を示すブロック線図、 第３図は、上記実施例におけるホストコンピュータが実
行するプログラムを示すフローチャート、第４図は、上
記実施例における目標移動量と部分移動量との関係を示
す線図、 第５図は上記実施例における光フアイバケーブル上での
通信データの伝達状態を表す模式図、第６図および第７
図は上記実施例におけるインテリジェントアンプが実行
するプログラムを示すフローチャート、 第８図は従来方法の実施に用いる装置を示す構成図であ
る。 １１・・・ホストコンピュータ １２・・・光通信用送受信器 １３・・・光フアイバケーブル １４・・・Ｔ形骨岐器 １５・・・インテリジェントアンプ １６・・・車体組立て装置　　２ｏ・・・ロボット２０
ａ・・・腕２１・・・サーボモータ特許出願人　日産自
動車株式会社 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力信号により指示された作動量の作動を行う複数
   の装置の作動速度を同期させるに際し、目標作動量を時
   間経過に従って部分作動量に細分化し、それらの部分作
   動量の作動を指示する信号を、前記複数の装置のうちで
   最も作動速度の遅いものが前記各部分作動量の作動を完
   了し得る時間毎に、前記複数の装置に同時に与えること
   を特徴とする、同期作動方法。