JP2641430B2 - Industrial robot controller - Google Patents
Industrial robot controllerInfo
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- JP2641430B2 JP2641430B2 JP61182151A JP18215186A JP2641430B2 JP 2641430 B2 JP2641430 B2 JP 2641430B2 JP 61182151 A JP61182151 A JP 61182151A JP 18215186 A JP18215186 A JP 18215186A JP 2641430 B2 JP2641430 B2 JP 2641430B2
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- speed
- motor
- gain
- industrial robot
- vibration
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は産業用ロボット，特にその動作時における定
常振動を低減させるための制御装置を備えた産業用ロボ
ットの制御装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an industrial robot, and more particularly to a control device for an industrial robot provided with a control device for reducing steady-state vibration during operation.
従来の技術 第４図は一般的な速度制御系の構成を示すブロック図
である。この第４図において、11は速度指令入力端子、
12は速度アンプ、13はトルク制御装置、14はモータ、15
は速度検出器（タコジェネレータ）、16は減速機（ハー
モニックドライブ）、17はロボットアームである。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a general speed control system. In FIG. 4, reference numeral 11 denotes a speed command input terminal,
12 is a speed amplifier, 13 is a torque control device, 14 is a motor, 15
Is a speed detector (tach generator), 16 is a speed reducer (harmonic drive), and 17 is a robot arm.
この従来の産業用ロボットの速度制御系のゲインは、
モータ14の負荷変動を一定値内に収めることが可能なあ
る一定の値に固定されており、ロボットアーム17の先端
で発生する振動などの問題を考慮せずに決められてい
た。The gain of the speed control system of this conventional industrial robot is
The load variation of the motor 14 is fixed to a certain value that can be kept within a certain value, and is determined without considering a problem such as vibration generated at the tip of the robot arm 17.
発明が解決しようとする問題点 しかし、この速度制御系のゲインとロボットアーム17
の定常振動との関係には密接な関係があり、これを無視
することはできない。したがって、速度制御系のゲイン
をロボットの制御の要素として取り入れることが必要と
なってくる。Problems to be Solved by the Invention However, the gain of the speed control system and the robot arm 17
Has a close relationship with the steady-state vibration of which cannot be ignored. Therefore, it is necessary to incorporate the gain of the speed control system as an element of robot control.
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明は、速度指令部
と、指令速度とフィードバック速度の偏差を増幅する速
度アンプと、モータの発生トルクを制御する装置と、速
度制御されるモータと、前記モータの速度を検出する速
度検出器からなる速度制御系を具備し、前記モータには
減速機を介してアームを接続した産業用ロボットの制御
装置において、前記アームのモータ回転速度に対する振
動変位で表わされる共振領域を有する振動特性に基づ
き、前記速度検出器からフィードバックされる信号のレ
ベルに応じて前記速度アンプの速度制御ゲインを変更す
る速度制御手段を具備したことを特徴とするものであ
る。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides a speed command unit, a speed amplifier for amplifying a deviation between the command speed and the feedback speed, a device for controlling the generated torque of the motor, An industrial robot control device comprising a motor to be controlled and a speed detector comprising a speed detector for detecting the speed of the motor, wherein the motor is connected to an arm via a speed reducer. Speed control means for changing a speed control gain of the speed amplifier in accordance with a level of a signal fed back from the speed detector, based on a vibration characteristic having a resonance region represented by a vibration displacement with respect to a rotation speed. It is assumed that.
作用 上記構成において、ロボットの各軸のモータ回転速度
に対する振動変位で表わされる共振領域を有する振動特
性（速度と振動と速度制御系ゲインとの関係）を測定
し、これをもとに各軸のアーム移動速度における適切な
速度制御系ゲインを求め、速度制御系のゲイン切り換え
回路の定数として設定することで、ロボットの各軸の定
常振動を低減し、最終的にロボットアーム先端での定常
振動を低減する。In the above configuration, the vibration characteristics (relationship between speed, vibration, and speed control system gain) having a resonance region represented by the vibration displacement with respect to the motor rotation speed of each axis of the robot are measured, and based on this, By obtaining an appropriate speed control system gain at the arm moving speed and setting it as a constant of the gain switching circuit of the speed control system, steady vibration of each axis of the robot is reduced, and finally steady vibration at the tip of the robot arm is reduced. Reduce.
実 施 例 以下、本発明の実施例について第１図乃至第８図を参
照して説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
第１図において、１は速度指令入力端子、２は速度ア
ンプ、３はトルク制御装置、４はモータ、５は速度検出
器（タコジェネレータ）、６は減速機（ハーモニックド
ライブ）、７はロボットアーム、８はウインドコンパレ
ータ、9a、9bはアナログスイッチである。速度アンプ２
は抵抗R1,R2,R3と演算増幅器OPを有するとともに、抵抗
R2,R3にはそれぞれアナログスイッチの接点SW1,SW2が並
列接続されている。また抵抗R1,R2,R3の抵抗値はR1＜R3
＜R2となっている。In FIG. 1, 1 is a speed command input terminal, 2 is a speed amplifier, 3 is a torque control device, 4 is a motor, 5 is a speed detector (tach generator), 6 is a speed reducer (harmonic drive), and 7 is a robot arm. , 8 are window comparators, and 9a and 9b are analog switches. Speed amplifier 2
Has resistors R 1 , R 2 , R 3 and an operational amplifier OP, and
The contacts SW 1 and SW 2 of the analog switch are connected in parallel to R 2 and R 3 , respectively. The resistance values of the resistors R 1 , R 2 and R 3 are R 1 <R 3
<It has become a R 2.
なお、本実施例は速度アンプ２のゲイン切換えを３段
階としているが、一般にはその数にこだわらないで、各
軸の振動特性により異なるものとする。In this embodiment, the gain switching of the speed amplifier 2 is performed in three stages. However, in general, the number is not limited to the number, and the gain is changed depending on the vibration characteristics of each axis.
ロボットのある軸の振動特性（モータの回転特性と振
動との関係）を測定し、第２図の様であった場合、速度
ゲインの切り換え領域を、０〜v1′v1〜v3′v3以上の３
つの領域に区分し、それぞれの領域において振動が少な
くなる様な最適なゲインを求めると、第３図の様な結果
が得られたとする。ごく低速域の０〜v1においてはゲイ
ンを高くし、共振領域と思われるv1〜v2においてはゲイ
ンを低くし、v2以降においては通常のゲイン（従来と同
等のゲイン）に戻す様なゲインの切り換えを行えば良い
ことになる。このv1とv2でコンパレータ８が動作する様
に定数を設定し、v1ではSW1が,v2ではSW2が第１図の状
態から切り換わる様にする。またゲインの大きさは、R1
〜R3の抵抗値の和が大きいほど大きくなるから、具体的
には次の様にゲイン抵抗が切り換わる。Vibration characteristics of the shaft with a robot by measuring the (relationship between the vibration and the rotation characteristics of the motor), when was the like of FIG. 2, the switching region of the speed gain, 0~v 1 'v 1 ~v 3 ' v 3 or more 3
It is assumed that a result as shown in FIG. 3 is obtained by dividing into two regions and obtaining an optimum gain that reduces vibration in each region. Very high gain in the 0 to V 1 in the low speed range, to lower the gain, in the v 1 to v 2 think that the resonance region, v 2 normal gain in later as to return to the (conventional equivalent gain and) It is only necessary to switch the gain appropriately. The v 1 and v to set the constant as the comparator 8 operates at 2, v 1 in SW 1 is, v in 2 SW 2 is in such switches from the state of FIG. 1. The magnitude of the gain is R 1
Since the sum of the resistance values of the to R 3 is larger increases, switches the following gain resistor as specifically.
０〜v1の場合、SW1がOFF、SW2がONでゲイン抵抗は（R
1＋R2）。For 0 to V 1, gain resistor SW 1 is OFF, SW 2 is ON is (R
1 + R 2).
v1〜v2の場合、SW1がON,SW2がONでゲイン抵抗は
（R1）。v 1 For to v 2, the gain resistor SW 1 is ON, in SW 2 is ON (R 1).
v3以降の場合、SW1がON,SW2がOFF,ゲイン抵抗は（R1
＋R3）。v If 3 or later, SW 1 is ON, SW 2 is OFF, the gain resistors (R 1
+ R 3).
発明の効果 以上のように、本発明によれば、制御の対象となるロ
ボット各軸の振動変位で表わされる共振領域を有する振
動特性に基づき、速度制御ゲインを適切に切り換えるこ
とで、モータの速度を検出する速度検出器からの速度フ
ィードバック信号のレベルに応じて、速度制御ゲインを
変更するので、ロボットのアーム先端における振動を大
幅に低減できる優れた効果を奏するものである。Effect of the Invention As described above, according to the present invention, the speed of the motor is controlled by appropriately switching the speed control gain based on the vibration characteristic having a resonance region represented by the vibration displacement of each axis of the robot to be controlled. Since the speed control gain is changed in accordance with the level of the speed feedback signal from the speed detector for detecting the vibration, the vibration at the tip of the arm of the robot can be greatly reduced.
第１図は本発明の実施例を示す産業用ロボットの制御装
置のブロック図、第２図は同ロボットのあるロボット軸
の振動特性図、第３図は同制御装置のゲイン切り換え特
性図、第４図は従来の速度制御系のブロック図である。 １……速度指令入力端子、２……速度アンプ、３……ト
ルク制御装置、４……モータ、５……速度検出器（タコ
ジェネレータ）、６……減速器（ハーモニックドライ
ブ）、７……ロボットアーム、８……ウインドコンパレ
ータ、9a,9b……アナログスイッチ、SW1,SW2……接点、
R1〜R3……抵抗、OP……演算増幅器。FIG. 1 is a block diagram of a control device of an industrial robot showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vibration characteristic diagram of a certain robot axis of the robot, FIG. 3 is a gain switching characteristic diagram of the control device, FIG. FIG. 4 is a block diagram of a conventional speed control system. 1 ... speed command input terminal, 2 ... speed amplifier, 3 ... torque control device, 4 ... motor, 5 ... speed detector (tach generator), 6 ... speed reducer (harmonic drive), 7 ... robotic arm, 8 ...... window comparator, 9a, 9b ...... analog switches, SW 1, SW 2 ...... contacts,
R 1 to R 3 ...... Resistance, OP ... Operational amplifier.
Claims (1)
速度の偏差を増幅する速度アンプと、モータの発生トル
クを制御する装置と、速度制御されるモータと、前記モ
ータの速度を検出する速度検出器からなる速度制御系を
具備し、前記モータには減速機を介してアームを接続し
た産業用ロボットの制御装置において、前記アームのモ
ータ回転速度に対する振動変位で表わされる共振領域を
有する振動特性に基づき、前記速度検出器からフィード
バックされる信号のレベルに応じて前記速度アンプの速
度制御ゲインを変更する速度制御系を具備したことを特
徴とする産業用ロボットの制御装置。1. A speed command section, a speed amplifier for amplifying a difference between a command speed and a feedback speed, a device for controlling a generated torque of a motor, a motor whose speed is controlled, and a speed detection for detecting a speed of the motor A control device for an industrial robot having an arm connected to the motor via a speed reducer, wherein the motor has a resonance region represented by a vibration displacement with respect to the motor rotation speed. A control device for an industrial robot, comprising a speed control system for changing a speed control gain of the speed amplifier according to a level of a signal fed back from the speed detector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61182151A JP2641430B2 (en) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | Industrial robot controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61182151A JP2641430B2 (en) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | Industrial robot controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6337408A JPS6337408A (en) | 1988-02-18 |
| JP2641430B2 true JP2641430B2 (en) | 1997-08-13 |
Family
ID=16113249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61182151A Expired - Lifetime JP2641430B2 (en) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | Industrial robot controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2641430B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5079687A (en) * | 1973-11-22 | 1975-06-28 | ||
| JPS58202792A (en) * | 1982-05-20 | 1983-11-26 | 松下電器産業株式会社 | Method of controlling robot arm |
| JPH0714278B2 (en) * | 1985-11-27 | 1995-02-15 | 神鋼電機株式会社 | Load inertia compensation control method |
-
1986
- 1986-08-01 JP JP61182151A patent/JP2641430B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6337408A (en) | 1988-02-18 |
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Legal Events
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