JP3291902B2 - サーボ制御装置 - Google Patents
サーボ制御装置Info
- Publication number
- JP3291902B2 JP3291902B2 JP08245794A JP8245794A JP3291902B2 JP 3291902 B2 JP3291902 B2 JP 3291902B2 JP 08245794 A JP08245794 A JP 08245794A JP 8245794 A JP8245794 A JP 8245794A JP 3291902 B2 JP3291902 B2 JP 3291902B2
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- Numerical Control (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サーボ駆動系例えば産
業用ロボット等を制御するサーボ制御装置に関する。
業用ロボット等を制御するサーボ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】産業用ロボット等のサーボ駆動系に対し
て出力される各種の制御信号に生じるオフセットは、通
常作動開始の立ち上がり時に作業者が、オフセット調整
器のつまみを操作することにより解消していた。
て出力される各種の制御信号に生じるオフセットは、通
常作動開始の立ち上がり時に作業者が、オフセット調整
器のつまみを操作することにより解消していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、産業用
ロボットの振動の影響を受けたり、人為的な作業のため
オフセット量が正確に調整されない虞れがある。特に、
産業用ロボットの運転途中で長時間停止した場合は、再
びオフセットが生じることがある。さらに、温度等の作
業環境要因等の変化や、電子制御素子等の経時的劣化に
基づいてオフセットが生じるとともに変動する。このた
め、作動開始の立ち上がり時の調整のみでは、駆動指令
信号のオフセットを完全に解消することができない。ま
た、常時人為的にオフセット調整を行うことは、作業効
率上不可能であって現実的ではない等の問題点がある。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
オフセットを自動的に補正してサーボ駆動系に対する制
御精度を高めることができるサーボ制御装置を提供する
ことを目的とする。
ロボットの振動の影響を受けたり、人為的な作業のため
オフセット量が正確に調整されない虞れがある。特に、
産業用ロボットの運転途中で長時間停止した場合は、再
びオフセットが生じることがある。さらに、温度等の作
業環境要因等の変化や、電子制御素子等の経時的劣化に
基づいてオフセットが生じるとともに変動する。このた
め、作動開始の立ち上がり時の調整のみでは、駆動指令
信号のオフセットを完全に解消することができない。ま
た、常時人為的にオフセット調整を行うことは、作業効
率上不可能であって現実的ではない等の問題点がある。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
オフセットを自動的に補正してサーボ駆動系に対する制
御精度を高めることができるサーボ制御装置を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の本発明のサーボ制御装置は、図１に
示すように、産業用ロボットにおける軸の駆動源として
用いられる交流サーボモータ２を制御対象とし、交流サ
ーボモータ２に対する目標位置と該交流サーボモータ２
の現在位置とを入力して、電流指令値として表されるト
ルク指令値を演算する演算処理手段２０１と、前記トル
ク指令値を前記交流サーボモータ２に対する駆動指令信
号に変換する変換処理手段２０２と、該変換処理手段２
０２から出力された駆動指令信号のオフセットを検出し
て、該オフセットを更新するオフセット更新手段２０３
と、更新された前記オフセットに基づいて前記トルク指
令値を補正する補正手段２０４とから構成され、前記オ
フセット更新手段２０３は、所定の周期で、かつ前記ト
ルク指令値によりモータ速度およびモータ電流が共に０
であることを判定したときに、前記オフセットの検出及
び更新を行うことを特徴とする。
の請求項１に記載の本発明のサーボ制御装置は、図１に
示すように、産業用ロボットにおける軸の駆動源として
用いられる交流サーボモータ２を制御対象とし、交流サ
ーボモータ２に対する目標位置と該交流サーボモータ２
の現在位置とを入力して、電流指令値として表されるト
ルク指令値を演算する演算処理手段２０１と、前記トル
ク指令値を前記交流サーボモータ２に対する駆動指令信
号に変換する変換処理手段２０２と、該変換処理手段２
０２から出力された駆動指令信号のオフセットを検出し
て、該オフセットを更新するオフセット更新手段２０３
と、更新された前記オフセットに基づいて前記トルク指
令値を補正する補正手段２０４とから構成され、前記オ
フセット更新手段２０３は、所定の周期で、かつ前記ト
ルク指令値によりモータ速度およびモータ電流が共に０
であることを判定したときに、前記オフセットの検出及
び更新を行うことを特徴とする。
【０００５】
【０００６】
【作用及び発明の効果】上記請求項１に記載のサーボ制
御装置は、オフセット更新手段２０３が所定の周期でか
つトルク指令値によりモータ速度およびモータ電流が共
に０であることを判定したときに、該サーボモータ２に
対して出力される駆動指令信号のオフセットを検出して
逐次更新し、更新された該オフセットに基づいて、補正
手段２０４が前記トルク指令値を補正する。従って、ト
ルク指令値によりモータ速度およびモータ電流が共に０
になる毎にオフセットが自動的に解消されるとともに、
停止時間が長くなっても所定の周期でオフセットが更新
され、常にオフセットが解消された状態で運転を再開で
きる。このため、この交流サーボモータ２を駆動源とす
る産業用ロボットのサーボ制御装置として用いることに
より、高精度で制御できる効果がある。
御装置は、オフセット更新手段２０３が所定の周期でか
つトルク指令値によりモータ速度およびモータ電流が共
に０であることを判定したときに、該サーボモータ２に
対して出力される駆動指令信号のオフセットを検出して
逐次更新し、更新された該オフセットに基づいて、補正
手段２０４が前記トルク指令値を補正する。従って、ト
ルク指令値によりモータ速度およびモータ電流が共に０
になる毎にオフセットが自動的に解消されるとともに、
停止時間が長くなっても所定の周期でオフセットが更新
され、常にオフセットが解消された状態で運転を再開で
きる。このため、この交流サーボモータ２を駆動源とす
る産業用ロボットのサーボ制御装置として用いることに
より、高精度で制御できる効果がある。
【０００７】
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。図２は、本発明のサーボ制御装置１による８極の交
流サーボモータ（以下単にモータという）２に対する制
御の概要を示したブロック図である。中央演算処理装置
（以下ＣＰＵという）３は、モータ２の目標位置と現在
位置とを入力し、１ｍｓの演算周期で位置制御処理及び
速度制御処理を所定の処理プログラムに従い、モータ２
に対する制御信号であるトルク指令値を演算する。目標
位置は３２ｍｓ毎に作成される位置指令信号パターン
を、１ｍｓ単位で分割して入力される。また、エンコー
ダ４で検出されたモータ２の回転角が取り込まれ、現在
位置（θ）としてＣＰＵ３に入力される。モータ２のト
ルクが電流に比例するため、ＣＰＵ３で演算処理された
トルク指令値は電流指令値として表される。
る。図２は、本発明のサーボ制御装置１による８極の交
流サーボモータ（以下単にモータという）２に対する制
御の概要を示したブロック図である。中央演算処理装置
（以下ＣＰＵという）３は、モータ２の目標位置と現在
位置とを入力し、１ｍｓの演算周期で位置制御処理及び
速度制御処理を所定の処理プログラムに従い、モータ２
に対する制御信号であるトルク指令値を演算する。目標
位置は３２ｍｓ毎に作成される位置指令信号パターン
を、１ｍｓ単位で分割して入力される。また、エンコー
ダ４で検出されたモータ２の回転角が取り込まれ、現在
位置（θ）としてＣＰＵ３に入力される。モータ２のト
ルクが電流に比例するため、ＣＰＵ３で演算処理された
トルク指令値は電流指令値として表される。
【０００９】また、ＣＰＵ３は電流指令値として演算さ
れたトルク指令値に対して、サイン変換処理を行う。そ
して、サイン変換を行うとともにそれぞれ（２π／３）
の位相差を設けて、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の駆動指令信号
を生成する。各相の駆動指令信号は、ゲートアレイ５に
入力され、各相毎に電流制御処理が行われる。電流制御
処理後、各相の駆動指令信号はパワー素子６によりスイ
ッチングされモータ２に通電される。
れたトルク指令値に対して、サイン変換処理を行う。そ
して、サイン変換を行うとともにそれぞれ（２π／３）
の位相差を設けて、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の駆動指令信号
を生成する。各相の駆動指令信号は、ゲートアレイ５に
入力され、各相毎に電流制御処理が行われる。電流制御
処理後、各相の駆動指令信号はパワー素子６によりスイ
ッチングされモータ２に通電される。
【００１０】電流センサ７により検出されるＵ相及びＶ
相の電流信号は、それぞれオペアンプ８と可変抵抗ＶＲ
１からなるオフセット検出調整器９とオペアンプ１０と
可変抵抗ＶＲ２からなるオフセット検出調整器１１に入
力され、前記駆動指令信号のオフセットが検出される。
検出されたオフセットは、アナログ／デジタル変換（以
下Ａ／Ｄ変換という）器１２でデジタル量に変換され、
３２ｍｓの周期でかつＣＰＵ３が演算するトルク指令値
により、モータ速度及びモータ電流が共に０のとき、保
存バッファに入力されて更新処理される。そして、１ｍ
ｓの演算周期で演算処理されたトルク指令値に対して、
保存バッファから更新されたオフセット量を付加して補
正する。オフセット検出調整器９，１１は、可変抵抗Ｖ
Ｒ１，ＶＲ２を操作することにより手動でオフセットを
解消できる。
相の電流信号は、それぞれオペアンプ８と可変抵抗ＶＲ
１からなるオフセット検出調整器９とオペアンプ１０と
可変抵抗ＶＲ２からなるオフセット検出調整器１１に入
力され、前記駆動指令信号のオフセットが検出される。
検出されたオフセットは、アナログ／デジタル変換（以
下Ａ／Ｄ変換という）器１２でデジタル量に変換され、
３２ｍｓの周期でかつＣＰＵ３が演算するトルク指令値
により、モータ速度及びモータ電流が共に０のとき、保
存バッファに入力されて更新処理される。そして、１ｍ
ｓの演算周期で演算処理されたトルク指令値に対して、
保存バッファから更新されたオフセット量を付加して補
正する。オフセット検出調整器９，１１は、可変抵抗Ｖ
Ｒ１，ＶＲ２を操作することにより手動でオフセットを
解消できる。
【００１１】図３は、ＣＰＵ３が実行するオフセット更
新処理の概要を示したフローチャートである。このオフ
セット更新処理は３２ｍｓの周期で行われる。先ず、ス
テップ３０１でモータ速度が０であるか否かを判定す
る。続いてステップ３０２でモータ電流が０であるか否
かを判定する。モータ速度及びモータ電流が共に０であ
るモータ２の停止状態と判定されれば、ステップ３０３
へ進んで、電流センサ７の検出値をオフセット検出調整
器９，１１を介して、Ａ／Ｄ変換器１２へ入力するとと
もに、デジタル量に変換したオフセット量を保存バッフ
ァに入れて更新する。
新処理の概要を示したフローチャートである。このオフ
セット更新処理は３２ｍｓの周期で行われる。先ず、ス
テップ３０１でモータ速度が０であるか否かを判定す
る。続いてステップ３０２でモータ電流が０であるか否
かを判定する。モータ速度及びモータ電流が共に０であ
るモータ２の停止状態と判定されれば、ステップ３０３
へ進んで、電流センサ７の検出値をオフセット検出調整
器９，１１を介して、Ａ／Ｄ変換器１２へ入力するとと
もに、デジタル量に変換したオフセット量を保存バッフ
ァに入れて更新する。
【００１２】図４は、ＣＰＵ３が実行するトルク指令値
の演算処理の概要を示したフローチャートである。この
演算処理は１ｍｓの周期で行われる。先ず、ステップ４
０１で目標位置及び現在位置を入力して位置制御を行
う。続いてステップ４０２でモータ２に対する制御信号
であるトルク指令値（電流指令値）を演算する速度制御
を行う。続いてステップ４０３では、保存バッファから
更新されたオフセット量を読み込み、演算したトルク指
令値に付加して補正する。上記構成のサーボ制御装置１
は、振動等の影響が少ないモータ２の停止状態のときに
オフセットが検出されるから、オフセット更新処理を正
確に行うことができる。
の演算処理の概要を示したフローチャートである。この
演算処理は１ｍｓの周期で行われる。先ず、ステップ４
０１で目標位置及び現在位置を入力して位置制御を行
う。続いてステップ４０２でモータ２に対する制御信号
であるトルク指令値（電流指令値）を演算する速度制御
を行う。続いてステップ４０３では、保存バッファから
更新されたオフセット量を読み込み、演算したトルク指
令値に付加して補正する。上記構成のサーボ制御装置１
は、振動等の影響が少ないモータ２の停止状態のときに
オフセットが検出されるから、オフセット更新処理を正
確に行うことができる。
【００１３】図５は、６軸の産業用ロボット３０の斜視
図である。この産業用ロボット３０は、各６軸Ｘ1〜Ｘ6
の駆動源として上記したモータ２を用いるとともに、上
記実施例で説明したサーボ制御装置１を搭載している。
従って、オフセットが自動的に解消される駆動指令信号
により、制御できるから高精度の制御が可能となる利点
を有する。
図である。この産業用ロボット３０は、各６軸Ｘ1〜Ｘ6
の駆動源として上記したモータ２を用いるとともに、上
記実施例で説明したサーボ制御装置１を搭載している。
従って、オフセットが自動的に解消される駆動指令信号
により、制御できるから高精度の制御が可能となる利点
を有する。
【図１】クレーム対応図である。
【図２】本発明に係るサーボ制御装置のモータに対する
制御の概要を示したブロック図である。
制御の概要を示したブロック図である。
【図３】ＣＰＵが実行するオフセットの更新処理の概要
を示したフローチャートである。
を示したフローチャートである。
【図４】ＣＰＵが実行するトルク指令値の演算処理の概
要を示したフローチャートである。
要を示したフローチャートである。
【図５】６軸の産業用ロボットの斜視図である。
１ サーボ制御装置 ２ モータ ３ ＣＰＵ ４ エンコーダ ７ 電流センサ ９，１１ オフセット検出調整器 １２ アナログ／デジタル変換器 １００ サーボ駆動系 １０１，２０３、ステップ３０１〜３０３ オフセット
更新手段 １０２，２０４、ステップ４０３ 補正手段 ２０１ 演算処理手段 ２０２ 変換処理手段
更新手段 １０２，２０４、ステップ４０３ 補正手段 ２０１ 演算処理手段 ２０２ 変換処理手段
フロントページの続き (72)発明者 岡野 義之 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−12211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−138401（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−176705（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05D 3/00 - 3/20 G05B 19/18 - 19/46
Claims (1)
- 【請求項１】 産業用ロボットにおける軸の駆動源とし
て用いられる交流サーボモータに対する目標位置と該交
流サーボモータの現在位置とを入力して、電流指令値と
して表されるトルク指令値を演算する演算処理手段と、 前記トルク指令値を前記交流サーボモータに対する駆動
指令信号に変換する変換処理手段と、 該変換処理手段から出力された駆動指令信号の オフセッ
トを検出して、該オフセットを更新するオフセット更新
手段と、 更新された前記オフセットに基づいて前記トルク指令値
を補正する補正手段とを備え、 前記オフセット更新手段は、所定の周期で、かつ前記ト
ルク指令値によりモータ速度およびモータ電流が共に０
であることを判定したときに、前記オフセットの検出及
び更新を行う ことを特徴とするサーボ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08245794A JP3291902B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | サーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08245794A JP3291902B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | サーボ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07271445A JPH07271445A (ja) | 1995-10-20 |
| JP3291902B2 true JP3291902B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=13775047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08245794A Expired - Lifetime JP3291902B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | サーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3291902B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006041266A1 (de) * | 2006-09-02 | 2008-03-13 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren und Schaltung zur Messung des einem stromgesteuerten Verbraucher zugeführten oder des von einer stromgesteuerten Quelle abgeführten Stromes |
| KR101284344B1 (ko) * | 2011-12-09 | 2013-07-08 | 현대자동차주식회사 | 구동모터를 구비한 차량의 전류센서 재설정 방법 |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP08245794A patent/JP3291902B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07271445A (ja) | 1995-10-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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