[发明专利]最佳化具有多台工业机械的生产系统的动作的单元控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种单元控制器，将具有多台通过程序进行动作的工业机械的生产系统的动作进行最佳化。

背景技术

目前在具有多个工业用机器人或CNC机床等工业机械的生成系统中，提倡实现系统整体高速化的各种技术。例如日本专利第3946753号公报中记载以下的机器人程序评价/修正方法，即具备通过计算机的仿真计算用于驱动机器人的动作部分的电动机的负荷，并且按照时间序列关联存储针对电动机的指令速度以及指令加速度和电动机负荷、通过评价函数评价电动机负荷是否超过容许值。

另外，日本特开平08-187648号公报中公开一种生产线管理系统，其具备自分布型的多个单元控制器、如果经由通信电路与各个单元控制器连接则指示管理条件的管理装置，进一步记载了在管理装置中设置虚拟工厂单元和管理条件指示单元，上述虚拟工厂单元使用仿真了由各个单元控制器控制的实际设备单元后的可编程的单元模型，仿真由实际设备生产的产品制造程序，而上述管理条件指示单元经由通信电路将在虚拟工厂得到的管理条件下载到各个单元控制器。

如果生产系统为复杂或较大规模，则经由I/O等的机器人与制造机械之间的数据通信量巨大，难以判断生产系统的哪个结构要素成为在将系统整体处理高速化的基础上的瓶颈。另外，即使发现成为主要瓶颈的结构要素，如果这是由于该结构要素的性能上的极限引起的话，则该瓶颈不能够改善，需要找另外的瓶颈。重复这样的步骤来改善系统会需要很多的时间。

日本专利第3946753号公报中记载的技术被认为是通过计算机的仿真来评价机器人电动机的负荷，由此最佳地修正机器人程序。但是在该方法中，虽然能够单独将机器人高速化，但是根据生产系统的结构，机器人单独的高速化不一定有助于系统整体的高速化。

另外，日本特开平08-187648号公报中记载的技术为，虚拟构筑生产线，组合生产基本要素进行仿真，为了循环时间成为最小而组合各个生产基本要素。但是在日本特开平08-187648号公报的方法中，虽然组合了生产基本要素，但是没有涉及机器人等各个基本要素自身的高速化，因此作为生产线整体的高速化还有极限。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种单元控制器，能够将具有多台通过动作程序进行动作的工业机械的生产系统的动作适当地进行最佳化。

为了达到上述目的，本申请的发明为单元控制器，管理一种具有多台通过动作程序进行动作的工业机械的生产系统，该单元控制器具备：系统运转信息分析器，其根据经由网络从上述工业机械接收到的生产系统的时间序列的运转信息，来分析对上述生产系统整体的生产节拍时间产生不良影响的部分；状态量分析器，其根据包括检测上述工业机械的状态的传感器数据的状态量来分析上述工业机械的各自的动作的余量；程序改良器，其根据从上述状态量分析器输出的余量自动进行上述动作程序的速度或加速度的改良；以及仿真器，其为了确认上述动作程序的改良结果，执行上述生产系统的动作仿真。

上述工业机械的状态量能够包括搭载到上述工业机械上的电动机速度、加速度、加加速度、电流、温度以及来自电动机速度指令的跟踪误差中的任意一个或多个的组合。

上述单元控制器可以具备显示器，该显示器显示上述系统运转信息分析器以及上述状态量分析器的分析结果、上述程序改良器的修正结果。

此时，上述仿真器能够对通过将功能追加到工业机械而得到的上述生产系统整体的生产节拍时间的改善效果进行仿真，该仿真的结果能够显示在上述显示器或通过网络与上述单元控制器连接的云服务器上。

上述单元控制器还可以具备以下功能：将上述系统运转信息分析器以及上述状态量分析器的分析结果、上述程序改良器的修正结果发送给通过网络与上述单元控制器连接的云服务器。

上述单元控制器还可以具备根据上述系统运转信息分析器以及上述状态量分析器的输出来学习动作程序的修正方法的机械学习器，上述机械学习器能够将与上述生产系统的生产节拍时间对应的回报赋予所选择的行为从而进行强化学习。

附图说明

通过参照附图说明以下优选的实施方式，能够更加明确本发明的上述或其他目的、特征以及优点。

图1是表示包括本发明一个实施方式的单元控制器和多个工业机械的生产系统的概略结构的功能框图。

图2是表示图1所示的单元控制器的系统运转信息分析器的分析结果一例的图。

图3是表示图1所示的单元控制器的系统运转信息分析器的分析结果其他一例的图。