JP2001238483A - Drive control method and apparatus - Google Patents
Drive control method and apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、低温環境などの特
殊な環境の中で動作する装置、例えば、高低温用ＩＣハ
ンドラやロボットの駆動制御に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device operating in a special environment such as a low-temperature environment, for example, a driving control of a high-low temperature IC handler and a robot.
【０００２】[0002]
【従来の技術】低温環境の中での制御装置としては、例
えば、特開平９−３１１７１３号に開示された産業用ロ
ボットの制御装置がある。ここでは、温度によって間接
部の駆動機構の粘性抵抗が変化するような関節駆動部を
有した産業用ロボットについて、関節軸駆動モータの電
源投入時にロボットを微小範囲で動作させ、そのモータ
のトルクを検出して基準トルク値と比較して、それが基
準トルク値より大きい場合にモータの加減速度及び速度
を予め設定された設定値に対して低い値に変更する発明
が開示されている。また、特開平８−１９９７８号や特
開平５−３０９５８８号には、ロボットの作動部や作動
手段の温度が基準より低い場合に、ヒータや起電力によ
る加熱空気によりその部分を加熱することで温度を上昇
きせ、通常の環境の状態と同じようにロボットを動作さ
せるための発明が開示されている。2. Description of the Related Art As a control device in a low-temperature environment, for example, there is a control device for an industrial robot disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-311713. Here, for an industrial robot having a joint drive unit in which the viscous resistance of the drive mechanism of the indirect unit changes with temperature, the robot operates in a very small range when the power of the joint axis drive motor is turned on, and the torque of the motor is reduced. An invention is disclosed that detects and compares the detected torque with a reference torque value, and when the detected torque value is larger than the reference torque value, changes the acceleration / deceleration and speed of the motor to values lower than a preset set value. Further, JP-A-8-19978 and JP-A-5-309588 disclose that when the temperature of an operating portion or an operating means of a robot is lower than a reference, the temperature is increased by heating the portion with a heater or heating air by electromotive force. To raise the robot and operate the robot in the same manner as in a normal environment.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電源投入時にロボットを微小範囲で動作させる方
法では、そのエリアが取れない場合がある。さらに、微
少範囲での動作は本来の動作と異なるため、そこでは設
定加速度、設定速度まで達しないことがあり、その場合
には実際に動作できるかまで確認できない。また、電源
投入時だけの制御では、粘性抵抗が、動作中、駆動系の
動作によるエージング効果、自己発熱などで大きく変化
し、動作前に設定した動作条件とは異なってくるのに対
しての対応ができない。However, in the above-described method of operating the robot in a minute range when the power is turned on, the area may not be obtained. Further, since the operation in the minute range is different from the original operation, there is a case where the set acceleration and the set speed are not reached there. Also, with control only when the power is turned on, the viscous resistance greatly changes during operation due to the aging effect of the drive system operation, self-heating, etc., and differs from the operating conditions set before operation. Can't respond.
【０００４】一方、作動部や作動手段を加熱する方法で
は、チヤンバーなどで低温化を実現している装置の場
合、低温環境を保持したい場所にヒータなどの熱源が入
ることになり、低温環境への好ましくない影響があると
考えられる。また、実際の構造物ではヒータなどの組み
込みが困難なものが多く、加えて、動作するものに熱源
を取り付けると、そのためのセンサ線及びヒータ線の断
線などのリスクが増加する。さらに、ＩＣハンドラなど
の電気特性を測定する機器では、ヒータなどに流れる大
きな電流からの放射ノイズなどが測定に影響を与える恐
れもある。また、熱源を組み込むことで、それに関連す
るセンシング、加熱、安全機能など、多くの要素を装置
に追加しなければならなくなってしまい、機構が複雑に
なり、さらにコストの上昇も招く。[0004] On the other hand, in the method of heating the operating section and the operating means, in the case of a device that achieves a low temperature by using a chamber or the like, a heat source such as a heater enters a place where a low temperature environment is desired to be maintained, and the environment becomes low. Is considered to have an undesired effect. In addition, in many actual structures, it is difficult to incorporate a heater or the like, and in addition, if a heat source is attached to an operating object, the risk of disconnection of a sensor line and a heater line for that purpose increases. Further, in a device for measuring electric characteristics such as an IC handler, radiation noise from a large current flowing through a heater or the like may affect the measurement. Incorporating a heat source also requires many additional elements to be added to the device, such as sensing, heating, and safety features, which complicates the mechanism and increases costs.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの課題
を解決するためになされたのもので、特殊環境下、特に
低温下において、最適な動作が可能な駆動制御方法及び
装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve these problems, and it is an object of the present invention to provide a drive control method and apparatus capable of performing an optimum operation under a special environment, particularly under a low temperature. Aim.
【０００６】本発明の方法は、駆動部を動作させる駆動
源が発生するトルクを検出し、その検出された発生トル
クの値と予め設定した基準値との比較に基づいて、前記
駆動源の出力を補正するものである。そして、電源投入
後の立ち上げ時、前記駆動源を目標値に対して十分小さ
な加速度及び速度で動作させ、その後、前記駆動源の出
力加速度及び速度を徐々に変更しながらその際に発生す
る前記駆動源のトルクを検出して予め設定した基準値と
順次比較し、前記発生トルクの値が該基準値の所定範囲
に収まるまで前記駆動源の出力加速度及び速度を徐々に
補正する。また、電源投入後の立ち上げ時、前記駆動部
に基準動作を行なわせ、その時の前記駆動源の発生トル
クを検出して前記基準動作に対して予め設定した基準値
と比較し、前記発生トルクの値が該基準値の所定範囲に
収まるように、前記基準動作を繰り返す。According to the method of the present invention, a torque generated by a drive source for operating a drive unit is detected, and an output of the drive source is determined based on a comparison between the detected torque value and a preset reference value. Is to be corrected. Then, at the time of start-up after turning on the power, the drive source is operated at an acceleration and a speed sufficiently smaller than a target value, and thereafter, the output acceleration and the speed of the drive source are generated while gradually changing the output acceleration and the speed. The torque of the drive source is detected and sequentially compared with a preset reference value, and the output acceleration and speed of the drive source are gradually corrected until the value of the generated torque falls within a predetermined range of the reference value. Further, at the time of start-up after turning on the power, the drive section performs a reference operation, detects a generated torque of the drive source at that time, compares the detected torque with a reference value set in advance for the reference operation, and The reference operation is repeated so that the value falls within a predetermined range of the reference value.
【０００７】また、電源投入後の立ち上げ時、前記駆動
部の環境温度を下げるとともに、前記駆動源の出力補正
を行う。また、電源投入後の立ち上げ時、前記駆動部の
環境温度を下げるとともに、前記基準動作を行う。さら
に、前記駆動源を立ち上げた後、前記駆動部の本動作中
に、前記駆動源の発生トルクを検出し、該検出された発
生トルクの値を予め設定した動作中における基準値と比
較して、前記発生トルクの値が該動作中基準値の範囲に
収まるよう前記駆動源の出力加速度及び速度を補正す
る。In addition, at the time of start-up after the power is turned on, the environmental temperature of the driving section is lowered, and the output of the driving source is corrected. Further, at the time of startup after power-on, the environmental temperature of the drive unit is lowered and the reference operation is performed. Further, after the drive source is started, during the main operation of the drive unit, the generated torque of the drive source is detected, and the detected generated torque value is compared with a reference value set in advance during the operation. Then, the output acceleration and the speed of the drive source are corrected so that the value of the generated torque falls within the range of the reference value during the operation.
【０００８】本発明の装置は、駆動部を動作させる駆動
源と、該駆動源が発生するトルクを検出するトルク検出
部と、該トルク検出部で検出されたトルクの値を予め設
定した基準値と比較し、前記発生トルクの値が該基準値
の所定範囲に収まるよう前記駆動源の出力を補正する駆
動源制御部と、を備える。また、前記駆動源制御部は、
前記発生トルクの値が前記基準値の所定範囲に収まるよ
うに前記駆動源の出力加速度及び速度を補正する手段
を、備える。また、前記駆動源制御部は、前記発生トル
クの値が基準動作に対して設定した基準値の所定範囲に
収まるように該基準動作を繰り返す手段を、備える。さ
らに、前記駆動源制御部は、前記発生トルクの値が動作
中の基準値の所定範囲に収まるよう前記駆動源の出力加
速度及び速度を補正する手段を、備える。[0008] An apparatus according to the present invention comprises a driving source for operating a driving unit, a torque detecting unit for detecting a torque generated by the driving source, and a torque value detected by the torque detecting unit. And a drive source control unit for correcting the output of the drive source so that the value of the generated torque falls within a predetermined range of the reference value. Further, the driving source control unit includes:
Means for correcting the output acceleration and speed of the drive source so that the value of the generated torque falls within a predetermined range of the reference value. The drive source control unit includes means for repeating the reference operation such that the value of the generated torque falls within a predetermined range of a reference value set for the reference operation. Further, the drive source control unit includes means for correcting output acceleration and speed of the drive source such that the value of the generated torque falls within a predetermined range of a reference value during operation.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】低温環境下で用いられる駆動機構
は、潤滑油などの温度によるその粘性抵抗の急激な変化
などにより、同一の加速度や速度で動作させても、その
ための所要トルクが大きく異なるなど駆動条件の変動が
大きい。ここでは、この変動を検出するために、駆動機
構動作時の駆動源（モータなど）が発生するトルクを利
用し、粘性抵抗の増大による摺動抵抗の増加をその発生
トルクの増加として検出するものである。なお、トルク
値は対応する電流値を測定し、それから換算して得るこ
とができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A drive mechanism used in a low-temperature environment requires a large torque even when operated at the same acceleration or speed due to a sudden change in viscous resistance due to the temperature of lubricating oil or the like. Variations in driving conditions, such as differences, are large. Here, in order to detect this fluctuation, the torque generated by a drive source (motor, etc.) during operation of the drive mechanism is used, and an increase in sliding resistance due to an increase in viscous resistance is detected as an increase in the generated torque. It is. Note that the torque value can be obtained by measuring the corresponding current value and converting it.
【００１０】実際の動作においてモータのトルクは、そ
の駆動系の加速度（加減速度でも同じ）及び速度（動作
速度でも同じ）を変更することで調整することができ
る。これを利用して、モータのもつ最大の能力を安定し
て出すため、動作時のモ−タトルクをモニタしてそれを
検出する機能を備えて、その検出されたトルク値を適切
な動作条件を得るために予め設定した基準値と比較する
ことにより、モータの加速度及び速度を補正するように
する。In actual operation, the torque of the motor can be adjusted by changing the acceleration (the same applies to the acceleration / deceleration) and the speed (the same applies to the operation speed) of the drive system. By utilizing this, a function to monitor and detect the motor torque at the time of operation and stabilize the maximum capability of the motor is provided, and the detected torque value is set to an appropriate operating condition. The acceleration and the speed of the motor are corrected by comparing them with reference values set in advance to obtain them.
【００１１】このような方法（又は手段）を、電源投入
時の装置立ち上げ時に使用し、徐々にモータの加速度
及び速度を上げることにより、その時の環境温度とそれ
ぞれの動作に最適な、あるいはそれに近い加速度及び速
度で動作することを実現し、あるいは、装置立ち上げ
時のエージング動作により、その時の設定温度で、モー
タトルクが安定するまで動作を繰り返し、自動的にエー
ジングを終了して、安定に稼動する装置を実現する。さ
らに、装置立ち上げ後の本来の動作中においても、モ
ータのトルクをモニタし、同様に対処することで、環境
（温度、グリス粘度、摺動抵抗など）が変動しても駆動
機構を最適な動作条件で動作させることが可能になる。[0011] Such a method (or means) is used when starting up the apparatus at the time of turning on the power, and by gradually increasing the acceleration and the speed of the motor, the environment temperature at that time and the optimum operation for each operation are determined. Achieved operation at near acceleration and speed, or by aging operation when starting up the device, repeat the operation until the motor torque stabilizes at the set temperature at that time, automatically end aging, and stabilize A working device is realized. Furthermore, during the original operation after the device is started, the motor torque is monitored and the same measures are taken to optimize the drive mechanism even if the environment (temperature, grease viscosity, sliding resistance, etc.) fluctuates. It is possible to operate under operating conditions.
【００１２】図１は、本発明の実施の形態に係る駆動制
御装置の基本構成を示すブロック図である。この駆動制
御装置は、低温下で動作するＩＣハンドラなどの各駆動
軸４を動作させる動力源であるサーボモータ１と、サー
ボモータ１が発生するトルクをモニタして検出するモー
タトルク検出部２と、予め設定した値に基づいて又はモ
ータトルク検出部２で検出された発生トルクの値と予め
設定した基準トルク値との比較に基づいて駆動軸４の動
作条件を設定し、それらの設定に基づいてサーボモータ
１を動作させるモータ制御３とを有する。そして、モー
タ制御３は、駆動軸４の加減速度及び速度などを設定す
る動作条件設定部３１と、動作条件設定部３１の条件に
基づいた信号（波形）を生成してそれをサーボモータ１
に送る動作指令部３２と、サーボモータ１が発生するト
ルクと予め設定記憶してある基準トルク値とを比較する
トルク比較部３３、及び以下に説明する一連の制御動作
の手順を記憶したプログラム記憶部３４とを備える。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a drive control device according to an embodiment of the present invention. This drive control device includes a servomotor 1 as a power source for operating each drive shaft 4 such as an IC handler operating at a low temperature, a motor torque detector 2 for monitoring and detecting a torque generated by the servomotor 1. Setting the operating conditions of the drive shaft 4 based on a preset value or on the basis of a comparison between a value of the generated torque detected by the motor torque detector 2 and a preset reference torque value, and based on those settings. And a motor control 3 for operating the servo motor 1. Then, the motor control 3 generates an operation condition setting unit 31 for setting acceleration / deceleration and speed of the drive shaft 4, and a signal (waveform) based on the conditions of the operation condition setting unit 31, and generates the signal (servo motor 1).
, A torque comparison unit 33 that compares the torque generated by the servomotor 1 with a reference torque value set and stored in advance, and a program storage that stores a series of control operations described below. And a unit 34.
【００１３】上記の基準トルク値としては、サーボモー
タに関する仕様書で規定されている最大トルク値Ｔｍ以
内の任意の値を設定することができる。しかしながら、
例えば、前もって、使用予定の温度環境の下で駆動軸４
を動作させ、最も適切と思われる駆動軸４の加速度及び
動作速度におけるトルク値を測定して、それを基準トル
ク値とすることなどもできる。以下では、最大トルク値
Ｔｍの９０％を基準トルク値Ｔｓとして、それより下５
％以内まで（つまり最大トルク値Ｔｍの８５％まで）を
その許容値として説明を進める。なお、この許容値につ
いても適宜に設定してよい。次に、この駆動制御装置に
よる駆動機構の制御方法を、図２のフローチャートを参
照しながら説明する。As the above-mentioned reference torque value, an arbitrary value within the maximum torque value Tm specified in the specification for the servomotor can be set. However,
For example, in advance, the drive shaft 4 may be operated under the temperature environment to be used.
Can be operated to measure the torque value at the acceleration and operating speed of the drive shaft 4 which seems to be most appropriate, and use that as the reference torque value. In the following, 90% of the maximum torque value Tm is set as the reference torque value Ts, and 5% below it.
% (That is, up to 85% of the maximum torque value Tm) as the allowable value. Note that this allowable value may be set as appropriate. Next, a method of controlling the drive mechanism by the drive control device will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００１４】（１）予備動作による加減速度及び動作速
度の設定−その１ まず、電源投入後の装置立ち上げ時の予備動作（装置を
安定させるために本動作の前に行う動作）において、最
終的な目標値に対して十分小さな加減速度及び速度、例
えば目標値の１０％の加減速度及び速度で動作条件設定
部３１を設定し、動作指令部３２を介してサーボモータ
１及び駆動部４を動作させる（Ｓ１）。その後、モータ
トルク検出部２は、サーボモータ１の動作に伴って発生
するトルクを検出し（Ｓ２）、トルク比較部３３でそれ
を先に定めた基準トルク値Ｔｓと比較する（Ｓ３）。そ
して、その比較結果が許容値内にあるか否か判断し（Ｓ
４）、許容値内になければ動作条件設定部３１の加減速
度及び速度の設定を例えば１０％上げて、Ｓ１からＳ４
の動作を繰り返す。このような動作を加減速度及び速度
の設定を例えば１０％ずつ上げながら順次繰り返し、最
終的に、モータトルク検出部２で検出されるトルク値が
許容値内に収まった時点で、立ち上げ時の予備動作を終
了する。図３には、サーボモータ１の加減速度及び速度
を徐々に変更させることで、サーボモータ１の発生トル
クを段階的に上昇させながら、それを基準トルク値の許
容範囲内に収めるまでの変化の一例を示した。(1) Setting of Acceleration / Deceleration and Operating Speed by Preliminary Operation-Part 1 First, in the preliminary operation at the time of starting up the apparatus after turning on the power (operation performed before this operation to stabilize the apparatus), The operation condition setting unit 31 is set at an acceleration / deceleration and a speed sufficiently smaller than a target value, for example, an acceleration / deceleration and a speed of 10% of the target value, and the servo motor 1 and the drive unit 4 are controlled via the operation command unit 32. It is operated (S1). Thereafter, the motor torque detecting unit 2 detects a torque generated by the operation of the servo motor 1 (S2), and the torque comparing unit 33 compares the detected torque with a previously determined reference torque value Ts (S3). Then, it is determined whether or not the comparison result is within the allowable value (S
4) If the values are not within the allowable values, the acceleration / deceleration and speed settings of the operating condition setting unit 31 are increased by, for example, 10%, and S1 to S4
Is repeated. Such an operation is sequentially repeated while increasing the acceleration / deceleration and the speed by, for example, 10%, and finally when the torque value detected by the motor torque detection unit 2 falls within the allowable value, the start-up time is reduced. The preliminary operation ends. FIG. 3 shows that by gradually changing the acceleration / deceleration and the speed of the servomotor 1, the generated torque of the servomotor 1 is increased stepwise until the torque falls within the allowable range of the reference torque value. An example was given.
【００１５】動作条件設定部３１に対する上記加減速度
及び速度の設定変更幅は任意に定めることができるが、
サーボモータ１の発生トルクが基準トルク値に近づいた
ときには、それをより小さな間隔にすると、サーボモー
タ１の発生トルクを許容値内に収め易くなる。なお、発
生トルクが基準値Ｔｓを越えてしまった時には、サーボ
モータ１の加減速度及び速度を減らすように動作条件設
定部３１の設定をし直す。The acceleration / deceleration and speed setting change width for the operating condition setting unit 31 can be arbitrarily determined.
When the generated torque of the servomotor 1 approaches the reference torque value, if the generated torque is set to a smaller interval, the generated torque of the servomotor 1 can be easily set within an allowable value. When the generated torque exceeds the reference value Ts, the operation condition setting unit 31 is reset so that the acceleration / deceleration and the speed of the servomotor 1 are reduced.
【００１６】サーボモータ１の出力を段階的に変化させ
るには、先の例のようにサーボモータ１の加減速度及び
動作速度を基準にして行う以外にも、サーボモータ１の
発生トルクと基準トルク値との差の半分づつを段階的に
上昇させて行く方法など、状況に応じて種々の方法が利
用できる。なお、加減速度と動作速度とそれらの変更に
伴うモータトルクの変動との相関は、事前にキャリブレ
ーションにより求めておくことは容易であり、これによ
り、サーボモータ１の加減速度や動作速度をどれぐらい
変更すると発生トルクがどれぐらいになるかおおよその
目安がつき、サーボモータ１の出力を段階的に変更して
行く際にそれを参照できる。In order to change the output of the servo motor 1 stepwise, in addition to performing the acceleration and deceleration and the operating speed of the servo motor 1 as a reference as in the above example, the generated torque of the servo motor 1 and the reference torque are used. Various methods can be used depending on the situation, such as a method of gradually increasing half of the difference from the value. The correlation between the acceleration / deceleration, the operating speed, and the fluctuation of the motor torque due to the change can be easily obtained in advance by calibration. A rough guide can be given as to how much the generated torque will be when the change is made, and this can be referred to when the output of the servo motor 1 is changed step by step.
【００１７】以上のようにして、徐々に加減速度及び動
作速度を上げることにより、それぞの動作に最適な、あ
るいはそれに近い加速度及び速度で動作可能な駆動機構
を実現できる。As described above, by gradually increasing the acceleration / deceleration and the operation speed, it is possible to realize a drive mechanism that can operate at an acceleration and a speed that are optimal or close to each operation.
【００１８】（２）予備動作による加減速度及び動作速
度の設定−その２ ここでは、予め駆動部４に対してある基準となる動作を
行わせて、その基準動作に対してサーボモータ１の動作
が最適と考えられるトルク値を測定し、それを基準トル
ク値Ｔｘとして設定しておく。そして、電源投入後の装
置立ち上げ時の予備動作において、駆動部４に対して同
じ基準動作を行わせ、その際にサーボモータ１が発生す
る発生トルクを予め設定した基準トルク値Ｔｘと比較
し、その発生トルクが基準トルク値Ｔｘの許容範囲内に
安定して入るようになるまで、その基準動作を繰り返す
ことで、サーボモータ１の加減速度及び動作速度を設定
するものである。(2) Setting of Acceleration / Deceleration and Operating Speed by Preliminary Operation-Part 2 In this case, the drive unit 4 is caused to perform a certain reference operation in advance, and the operation of the servo motor 1 is performed with respect to the reference operation. Is measured as a reference torque value Tx. Then, in the preliminary operation at the time of starting up the apparatus after the power is turned on, the same reference operation is performed by the drive unit 4 and the generated torque generated by the servo motor 1 at that time is compared with a preset reference torque value Tx. The acceleration / deceleration and operation speed of the servo motor 1 are set by repeating the reference operation until the generated torque stably falls within the allowable range of the reference torque value Tx.
【００１９】この動作は、これ自体で予備動作によるサ
ーボモータ１の加減速度及び動作速度の設定に用いるこ
とも、また、先に説明した予備動作による加減速度及び
動作速度の設定（その１）の前段階として用いることも
できる。これによれば、自動的にエージングを終了し、
安定して稼動する駆動機構を実現することができる。This operation can be used by itself to set the acceleration / deceleration and operation speed of the servo motor 1 by the preliminary operation, and can also be used to set the acceleration / deceleration and operation speed by the preliminary operation described above (part 1). It can be used as a pre-stage. According to this, aging automatically ends,
A drive mechanism that operates stably can be realized.
【００２０】これらの予備動作による加減速度及び動作
速度設定（その１）や（その２）は、電源投入後の装置
立ち上げ時、装置環境温度を下げていくのと同時に行う
ことで、駆動機構が所定温度に冷却されるまでの間にエ
ージングを済ませ、その動作を安定させることも可能と
なる。The setting of the acceleration / deceleration and the operation speed (part 1) and (part 2) by these preliminary operations is performed at the same time as lowering the environmental temperature of the apparatus when the apparatus is started after the power is turned on, so that the driving mechanism Aging can be completed before the is cooled to a predetermined temperature, and its operation can be stabilized.
【００２１】（３）本動作時の加減速度及び動作速度設
定 ここでは、上記ような予備動作により設定された加減速
度及び動作速度で動作している駆動部４を、その本来の
仕事を行っているいわゆる本動作中に、その駆動部４を
動作させるサーボモータ１の発生トルクをモータトルク
検出部２でモニタして検出し、その検出された発生トル
ク値を動作中の基準トルク値Ｔｚと比較する。検出され
た発生トルク値が基準トルク値Ｔｚの許容範囲内に収ま
っている場合は特に何もせずその状態を維持し、一方、
発生トルク値が基準トルク値Ｔｚの許容範囲内に収まっ
ていないときには、その情報を動作条件設定部３１にフ
ィードバックして、それを許容範囲に収めるよう動作条
件設定部３１の設定を変更して、サーボモータ１の加減
速度や動作速度を増減する補正を行う。この補正は、各
動作サイクル毎に、または数サイクルに１回の割合で行
うなど任意に設定することができる。なお、ここで、基
準トルク値を、あえて動作中の基準トルク値Ｔｚとした
のは、電源投入後の安定したトルク値として、予備動作
時のそれとは異なるトルク値を設定しても良いことを考
慮したからである。(3) Setting of acceleration / deceleration and operation speed in this operation Here, the drive unit 4 operating at the acceleration / deceleration and operation speed set by the above preliminary operation performs its original work. During the so-called main operation, the generated torque of the servo motor 1 that operates the drive unit 4 is monitored and detected by the motor torque detection unit 2, and the detected generated torque value is compared with the operating reference torque value Tz. I do. When the detected generated torque value is within the allowable range of the reference torque value Tz, the state is maintained without any particular operation.
When the generated torque value is not within the allowable range of the reference torque value Tz, the information is fed back to the operating condition setting unit 31, and the setting of the operating condition setting unit 31 is changed so as to fall within the allowable range. Correction for increasing / decreasing the acceleration / deceleration and operation speed of the servo motor 1 is performed. This correction can be arbitrarily set, for example, performed every operation cycle or once every several cycles. Here, the reason why the reference torque value is set to the reference torque value Tz during operation is that a torque value different from that at the time of preliminary operation may be set as a stable torque value after power-on. This is because it was considered.
【００２２】この本動作時の加減速度及び動作速度の制
御も、プログラム記憶部３４に設定されているプログラ
ムに従い、図２中に示すループ（Ｓ１からＳ４）を繰り
返しながら行われる。The control of the acceleration / deceleration and the operation speed during this operation is also performed while repeating the loop (S1 to S4) shown in FIG.
【００２３】駆動軸４の本動作中、例えば環境変動とし
て温度が低下すると、駆動系の粘性抵抗が増大し、サー
ボモータ１の発生トルクが増大し、それがサーボモータ
１の最大許容トルクを越える場合、動作を継続できない
場合もある。しかし、本実施の形態の駆動制御装置を使
うことで、駆動中に環境が変動しても、最適な動作条件
で安定動作させることが可能となる。なお、環境の変動
としては、環境設定温度変化により起こるグリスの粘度
変化のためのモータトルク変化、グリス自身の温度変化
による粘度変化、駆動機構の軌道面に残るグリスの量の
変化による駆動トルクの変化、長期的運転による駆動ト
ルクの変化、組み立て精度のばらつきによる機構体の動
きやすさの差によるトルクの違い、温度がかかった時の
機構体の熱収縮などによる歪みによるトルクの変化な
ど、多くの変動要因を含む。During the actual operation of the drive shaft 4, for example, if the temperature decreases as an environmental change, the viscous resistance of the drive system increases, and the torque generated by the servomotor 1 increases, which exceeds the maximum allowable torque of the servomotor 1. In some cases, the operation cannot be continued. However, by using the drive control device of the present embodiment, even if the environment fluctuates during driving, it is possible to perform stable operation under optimal operating conditions. In addition, as the environmental fluctuation, a motor torque change due to a change in grease viscosity caused by a temperature change in an environment setting, a viscosity change due to a temperature change of the grease itself, and a drive torque due to a change in the amount of grease remaining on the raceway surface of the drive mechanism. Changes, drive torque changes due to long-term operation, torque differences due to differences in ease of movement of the mechanism due to variations in assembly accuracy, torque changes due to distortion due to thermal contraction of the mechanism when temperature is applied, etc. Includes fluctuation factors.
【００２４】上記実施の形態で説明した駆動制御装置
は、加熱などの付加要素を用いず、モータの発生するト
ルクを検出して制御に利用するため、ヒータ線の断線や
ヒータからのノイズに影響されることなく、それそれの
動作の中で最適な動作条件を設定すること可能とがな
る。また、サーボモータの最大許容トルクを越えてしま
い駆動部が動作できない場合、従来はエラー状態などに
なり、復旧に時間がかかることもあったが、この装置で
は安定して動作できる条件を装置が自ら設定することが
可能になる。The drive control device described in the above embodiment detects torque generated by the motor and uses it for control without using an additional element such as heating, so that it has an effect on disconnection of a heater wire and noise from the heater. It is possible to set the optimum operating conditions in each operation without being performed. In addition, if the drive unit cannot operate due to exceeding the maximum allowable torque of the servo motor, an error condition or the like may occur in the past, and it may take time to recover. You can set it yourself.
【００２５】なお、上記実施の形態では、駆動源として
サーボモータを用いたが、それは駆動に伴ってトルクが
発生する他の装置であってもよい。また、駆動軸などの
駆動部は、各駆動部毎に、及び／又は、それらの各動作
毎に、上記の加減速度及び動作速度の制御を行うように
してもよい。In the above embodiment, a servomotor is used as a drive source, but it may be another device that generates torque with driving. Further, a drive unit such as a drive shaft may control the acceleration / deceleration and the operation speed for each drive unit and / or for each operation thereof.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明の方法や装置は、上記のような構
成を有するため次のような効果を奏する。 （１）トルクという駆動系が持つ要素を検出することに
より、ヒータ、センサ、及びそれらの制御部などの新た
な要素や機構を追加することなく、低温環境下で安定、
かつ最適な動作が可能な駆動系を実現できる。 （２）一般に、低温駆動においては、初期動作の設定が
難しく、この設定を誤ると駆動系を動作できないことが
多いのに対して、本発明によれば、予備動作によって、
まず動作できる条件の自動設定が可能となる。 （３）さらに、予備動作後の本動作中に、駆動源が発生
するトルクを検出しながら駆動源の出力加速度及び速度
を補正することで、温度を含む環境の変化に対しても最
適の動作条件を安定して維持できる。The method and apparatus according to the present invention have the following configuration, and thus have the following effects. (1) By detecting torque, an element of the drive system, it is stable in a low-temperature environment without adding new elements and mechanisms such as heaters, sensors, and their control units.
Further, it is possible to realize a drive system capable of performing an optimal operation. (2) In general, in low-temperature driving, it is difficult to set an initial operation, and if this setting is incorrect, the driving system cannot be operated in many cases.
First, it is possible to automatically set the conditions under which operation can be performed. (3) Further, during the main operation after the preliminary operation, the output acceleration and the speed of the driving source are corrected while detecting the torque generated by the driving source, so that the optimum operation can be performed even when the environment including the temperature changes. Conditions can be stably maintained.
【図１】本発明の実施の形態に係る装置の基本構成を示
すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の装置による駆動機構の制御方法を示すフ
ローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing a control method of a drive mechanism by the apparatus of FIG.
【図３】図１の装置による駆動機構の制御におけるモー
タトルクの変化の一例を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing an example of a change in motor torque in controlling a drive mechanism by the apparatus of FIG. 1;
１ サーボモータ ２ モータトルク検出部 ３ モータ制御部 ４ 駆動軸 ３１ 動作条件設定部 ３２ 動作指令部 ３３ トルク比較部 ３４ プログラム記憶部 Reference Signs List 1 servo motor 2 motor torque detection unit 3 motor control unit 4 drive shaft 31 operation condition setting unit 32 operation command unit 33 torque comparison unit 34 program storage unit
Claims (10)
ルクを検出し、その検出された発生トルクの値と予め設
定した基準値との比較に基づいて、前記駆動源の出力を
補正することを特徴とする駆動制御方法。1. A method for detecting a torque generated by a drive source for operating a drive unit and correcting an output of the drive source based on a comparison between the detected value of the generated torque and a preset reference value. A drive control method characterized by the above-mentioned.
目標値に対して十分小さな加速度及び速度で動作させ、
その後、前記駆動源の出力加速度及び速度を徐々に変更
しながらその際に発生する前記駆動源のトルクを検出し
て予め設定した基準値と順次比較し、前記発生トルクの
値が該基準値の所定範囲に収まるまで前記駆動源の出力
加速度及び速度を徐々に補正することを特徴とする請求
項１に記載の駆動制御方法。2. At the time of start-up after power-on, the drive source is operated at an acceleration and a speed sufficiently smaller than a target value,
Thereafter, while gradually changing the output acceleration and speed of the drive source, the torque of the drive source generated at that time is detected and sequentially compared with a preset reference value, and the value of the generated torque is compared with the reference value. The drive control method according to claim 1, wherein the output acceleration and the speed of the drive source are gradually corrected until the output acceleration and speed are within a predetermined range.
基準動作を行なわせ、その時の前記駆動源の発生トルク
を検出して前記基準動作に対して予め設定した基準値と
比較し、前記発生トルクの値が該基準値の所定範囲に収
まるように、前記基準動作を繰り返すことを特徴とする
請求項１又は２に記載の駆動制御方法。3. At startup after power-on, the drive unit performs a reference operation, detects a torque generated by the drive source at that time, compares the detected torque with a reference value set in advance for the reference operation, The drive control method according to claim 1, wherein the reference operation is repeated so that the value of the generated torque falls within a predetermined range of the reference value.
環境温度を下げるとともに、前記駆動源の出力補正を行
うことを特徴とする請求項２に記載の駆動制御方法。4. The drive control method according to claim 2, wherein at the time of start-up after power-on, the environmental temperature of the drive unit is lowered and output correction of the drive source is performed.
環境温度を下げるとともに、前記基準動作を行うことを
特徴とする請求項３に記載の駆動制御方法。5. The drive control method according to claim 3, wherein at the time of startup after power-on, the environmental temperature of the drive unit is lowered and the reference operation is performed.
の本動作中に、前記駆動源の発生トルクを検出し、該検
出された発生トルクの値を予め設定した動作中における
基準値と比較して、前記発生トルクの値が該動作中基準
値の範囲に収まるよう前記駆動源の出力加速度及び速度
を補正することを特徴とする請求項２から５のいずれか
に記載の駆動制御方法。6. After starting up the drive source, a torque generated by the drive source is detected during the main operation of the drive unit, and the detected value of the generated torque is set to a reference value in a preset operation. 6. The drive control according to claim 2, wherein the output acceleration and the speed of the drive source are corrected so that the value of the generated torque falls within the range of the reference value during the operation. Method.
基準値と比較し、前記発生トルクが該基準値の所定範囲
に収まるよう前記駆動源の出力を補正する駆動源制御部
と、を備えたことを特徴とする駆動制御装置。7. A driving source for operating the driving unit, a torque detecting unit for detecting a torque generated by the driving source, and comparing a value of the torque detected by the torque detecting unit with a preset reference value; A drive control unit that corrects the output of the drive source so that the generated torque falls within a predetermined range of the reference value.
値が前記基準値の所定範囲に収まるように前記駆動源の
出力加速度及び速度を補正する手段を、備えることを特
徴とする請求項７記載の駆動制御装置。8. The apparatus according to claim 1, wherein the drive source control unit includes means for correcting output acceleration and speed of the drive source such that the value of the generated torque falls within a predetermined range of the reference value. A drive control device according to claim 7.
値が基準動作に対して設定した基準値の所定範囲に収ま
るように該基準動作を繰り返す手段を、備えることを特
徴とする請求項７記載の駆動制御装置。9. The drive source control unit further includes means for repeating the reference operation such that the value of the generated torque falls within a predetermined range of a reference value set for the reference operation. A drive control device according to claim 7.
の値が動作中の基準値の所定範囲に収まるように前記駆
動源の出力加速度及び速度を補正する手段を、備えるこ
とを特徴とする請求項７又は８に記載の駆動制御装置。10. The drive source control unit includes means for correcting output acceleration and speed of the drive source such that the value of the generated torque falls within a predetermined range of a reference value during operation. The drive control device according to claim 7.
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