JPH01255015A - Robot controller - Google Patents

Robot controller

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Publication number
JPH01255015A
JPH01255015A JP8325688A JP8325688A JPH01255015A JP H01255015 A JPH01255015 A JP H01255015A JP 8325688 A JP8325688 A JP 8325688A JP 8325688 A JP8325688 A JP 8325688A JP H01255015 A JPH01255015 A JP H01255015A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
command signal
gain
motor
robot
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP8325688A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Suenaga
末永 英司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP8325688A priority Critical patent/JPH01255015A/en
Publication of JPH01255015A publication Critical patent/JPH01255015A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent a work, a hand, and a motor from being damaged by providing a gain switching part to output a switching command signal to switch the gains of a position, a speed, and a current control parts at need. CONSTITUTION:A gain switching command signal is attached on the position control part 5, the speed control part 6, and the current control part 7 simultaneously, respectively, and locking rigidity can be reduced by lowering respective gain. The gain switching command signal is outputted from a gain switching part (not shown in figure) assembled in a controller. The gain switching part outputs the command signal based on whether the hand is moved from a main controller or a spot gun 3 is grasped with the hand. Therefore, when it is moved, that is, when it is required to increase the torque of the motor, the gain of the motor 8 is switched to a high level, and when the work 2 is performed at a teaching point, it is switched so as to be decreased appropriately, and a state where no overload is applied on the work 2, the hand, and the motor 8 is generated, thereby, it is possible to prevent them from being damaged.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロボットの制御装置に関し、特にロボットとワ
ーク間に引付力、あるいは押付力が作用する場合にロボ
ットのロック剛性を適宜変更し得るロボットの制御装置
に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a robot control device, and particularly to a robot control device that can appropriately change the lock rigidity of the robot when an attractive force or a pressing force is applied between the robot and a workpiece. This invention relates to a robot control device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、ロボットの制御装置に関する技術については多数
提案されている。中でも、特公昭58−41995号公
報に記載のロボットの制御方式は、ロボットのハンドに
よってワークを把持し、把持したワークをチャックに押
付ける際の押付状態の不良を検出し、正規の位置に正し
てチャックにワークを把持させてワークに対する加工不
良をなくするようにしたものである。
Conventionally, many technologies regarding robot control devices have been proposed. Among them, the robot control method described in Japanese Patent Publication No. 58-41995 grips a workpiece with the robot's hand, detects a poor pressing state when pressing the gripped workpiece against a chuck, and returns it to the correct position. The workpiece is gripped by the chuck, thereby eliminating machining defects on the workpiece.

また第3図に示す図は溶接ロボットに示す概略図であり
、この場合にもワークに対するロボットのハンドの引付
力、押付力が作用する。そこでここでは第3図に基づい
て溶接ロボットの概説をする。
Further, the diagram shown in FIG. 3 is a schematic diagram showing a welding robot, and in this case as well, the attracting force and pressing force of the robot's hand on the workpiece are applied. Therefore, here we will outline the welding robot based on Fig. 3.

第1図において、(1)はワーク(2)を固定する固定
装置、(3)はワーク(2)に対してスポット溶接をす
るためのスポットガンで、スポットガン(3)はロボッ
トのアーム(4)先端に取付けられている。ロボットの
アーム(4)はスポットガン(3)の方向を自在に変更
してスポット溶接できるように、旋回軸(41)、(4
2)を有し、旋回軸(41)、(42)を介してアーム
(43)、(44)が取付けられている。
In Figure 1, (1) is a fixing device that fixes the workpiece (2), (3) is a spot gun for spot welding the workpiece (2), and the spot gun (3) is the robot's arm ( 4) Attached to the tip. The arm (4) of the robot has pivot axes (41) and (4) so that the direction of the spot gun (3) can be freely changed for spot welding.
2), to which arms (43) and (44) are attached via pivot shafts (41) and (42).

而して第4図は、ワーク(2)をスポット溶接する際に
所定のワーク位置にスポットガン(3)を移動させて溶
接するように位置制御するようにしたロボットの制御装
置のうちモータの制御系を示すブロック図である。
FIG. 4 shows a robot controller that controls the position of the robot to move the spot gun (3) to a predetermined workpiece position when spot welding the workpiece (2). FIG. 2 is a block diagram showing a control system.

同図において(5)はスポットガン(3)の教示点への
移動を指令する位置指令信号の人力によって速度指令信
号を出力する位置制御部、(6)は位置制御部(5)か
らの速度指令信号に基づいて所定の電流値を設定指令す
る設定指令信号を出力する速度制御部、(7)は設定指
令信号に基づいてモータ(8)の電流値を出力制御する
電流制御部である。
In the same figure, (5) is a position control unit that outputs a speed command signal by human power of a position command signal that commands the movement of the spot gun (3) to the teaching point, and (6) is a position control unit that outputs a speed command signal from the position control unit (5). A speed control section (7) outputs a setting command signal for setting a predetermined current value based on the command signal, and a current control section (7) output-controls the current value of the motor (8) based on the setting command signal.

モータ(8)は電流制御部(7)の指令に基づいて作動
し、その際の出力電流を加算点(9)にフィードバック
するように構成されている。また、モータ(8)の回転
速度及び回転位置もそれぞれ加算点(10)、(11)
にフィードバックするように構成され、スポットガン(
3)を所定の速度で、所定の教示点に移動するようにな
されている。
The motor (8) is configured to operate based on a command from the current control section (7) and feed back the output current at that time to the addition point (9). In addition, the rotational speed and rotational position of the motor (8) are also added points (10) and (11), respectively.
is configured to provide feedback to the spot gun (
3) is moved at a predetermined speed to a predetermined teaching point.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

一方、ロボットは高速、且つ高精度に作業することを要
求され、そのためにモータ(8)の速度ゲイン、位置ゲ
イン、電流ゲインは大きく、しかも第5図のタイムチャ
ートに示す如く一定値に設定されている。そのために、
教示点が少しでも位置ずれしていると、ワーク(2)と
ロボットハンド間に引付力あるいは押付力が働くことに
なる。
On the other hand, robots are required to work at high speed and with high precision, and for this purpose, the speed gain, position gain, and current gain of the motor (8) are large, and are set to constant values as shown in the time chart in Figure 5. ing. for that,
If the teaching point is even slightly misaligned, an attractive force or a pressing force will act between the workpiece (2) and the robot hand.

ところが、従来のロボットの制御装置では、作業性の高
速化且つ高精度化の要求から、上述の如く位置ゲイン、
速度ゲイン、電流ゲインを汰きく、しかも一定値に設定
しているために、いわばロボットのロック剛性が高く、
このように高いロック剛性下で引付力、押付力が作用す
ると、ロック剛性に見合った大きな反力が作用し、延い
てはワーク(2)を傷付けたり、ハンドを損傷させたり
、更にはモータ(8)に第5図に示す如き異常電流が流
れ過負荷をかけてモータ(8)を損傷することすらあり
だ。
However, in conventional robot control devices, due to the demand for faster and more accurate work, position gain,
Because the speed gain and current gain are carefully set to constant values, the robot's lock rigidity is high, so to speak.
When attracting force and pressing force act under such high lock rigidity, a large reaction force commensurate with the lock rigidity acts, which may damage the workpiece (2), damage the hand, or even damage the motor. An abnormal current as shown in FIG. 5 may flow through motor (8), causing overload and even damage to motor (8).

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
ロボットのハンドとワーク(2)間に引付力、押付力が
作用しても、その時のロック剛性、つまり反力を軽減し
てワーク、ハンド及びモータの損傷をなくするようにし
たロボットの制御装置を提供することを目的としている
The present invention was made to solve the above problems, and
Robot control that eliminates damage to the workpiece, hand, and motor by reducing lock rigidity, that is, reaction force, even if an attractive force or pressing force acts between the robot hand and the workpiece (2). The purpose is to provide equipment.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明のロボットの制御装置は、位置制御部、速度制御
部及び電流制御部にゲイン切換指令信号を必要に応じて
出力し、各ゲインを切換えるゲイン切換部を設けたもの
である。
The robot control device of the present invention is provided with a gain switching unit that outputs a gain switching command signal to a position control unit, a speed control unit, and a current control unit as necessary to switch each gain.

〔作用〕[Effect]

本発明によれば、ワーク間を移動するときには位置制御
部、速度制御部及び電流制御部の各ゲインを大きな設定
値に切換えて高速動作を行ない、ワークに対して加工す
るとき、つまりワークとハンド間に引付力あるいは押付
力が作用するときには上記ゲインを低い値に切換えてロ
ボットのロック剛性を小さくして反力を抑制し、もって
ワーク、ハンド及びモータに対する負荷を低減する。
According to the present invention, when moving between workpieces, the gains of the position control section, speed control section, and current control section are switched to large set values to perform high-speed operation, and when processing the workpiece, that is, between the workpiece and the When an attractive force or a pressing force acts between them, the gain is switched to a low value to reduce the lock rigidity of the robot and suppress the reaction force, thereby reducing the load on the workpiece, hand, and motor.

〔実施例〕〔Example〕

以下第1図、第2図に示す実施例に基づいて、従来と同
−又は相当部分には同一符号を付してその説明を省略し
、本発明の特徴を中心に説明する。
Hereinafter, based on the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the same or equivalent parts as in the prior art will be given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and the description will focus on the features of the present invention.

本実施例のロボットの制御装置は、第1図に示したブロ
ック図からも明らかなように、位置制御部(5)、速度
制御部(6)及び電流制御部(7)に対して、それぞれ
同時にゲイン切換指令信号を付与して、それぞれのゲイ
ンを低くしてロック剛性を小さくするようにしたもので
ある。このゲイン切換指令信号は、制御装置内に組み込
まれたゲイン切換部(図示せず)から出力されるよう構
成されている。
As is clear from the block diagram shown in FIG. 1, the robot control device of this embodiment has a position control section (5), a speed control section (6), and a current control section (7), respectively. At the same time, a gain switching command signal is applied to lower each gain to reduce lock rigidity. This gain switching command signal is configured to be output from a gain switching section (not shown) built into the control device.

ゲイン切換部は、ハンドがメインコントローラから移動
するか、あるいはハンドでスポットガン(3)を把持す
るかによフてゲイン切換指令信号を出力するようになさ
れている。
The gain switching section is configured to output a gain switching command signal depending on whether the hand moves from the main controller or whether the hand grips the spot gun (3).

従って、移動するとき、つまりモータ(8)のトルクを
大きくする必要のあるときには、モータ(8)の上記各
ゲインを高くするように切換え、教示点においてワーク
(2)に作業するときにはゲインを低くずように適宜切
換えて、ワーク(2)、ハンド及びモータ(8)が過負
荷にならないようにし、もってそれらの損傷を防止する
ことができるものである。
Therefore, when moving, that is, when it is necessary to increase the torque of the motor (8), the above-mentioned gains of the motor (8) are switched to high, and when working on the workpiece (2) at the teaching point, the gains are switched to low. It is possible to prevent the workpiece (2), the hand, and the motor (8) from being overloaded by switching them appropriately, thereby preventing damage to them.

この様子をタイムチャートで示したものが第2図である
。第2図は第5図に相当する図であり、この第2図から
も明らかなように、ハンドが移動するときには所定の高
いゲインに基づいて加速されて移動し、移動位置でスポ
ットガン(3)を把持するときには、その反力による過
負荷を軽減するために予めゲインを低い方に切換えて、
ロック剛性を小さくして引付力、押付力を緩和するよう
にしている。従って、把持するときには、第2図に示す
如〈従来の如き異常電流が流れることがなく、モータ(
8)の損傷を未然に防止することができる。而して次な
る移動の際には再びゲインを切換えてゲインを高くし、
高速作業を実現することになる。
FIG. 2 is a time chart showing this situation. FIG. 2 is a diagram corresponding to FIG. 5, and as is clear from FIG. 2, when the hand moves, it is accelerated based on a predetermined high gain, and at the moving position, the spot gun ), switch the gain to a lower value in advance to reduce the overload caused by the reaction force.
The lock rigidity is reduced to reduce the attraction force and pressing force. Therefore, when gripping, as shown in Fig. 2, there is no abnormal current flowing through the motor (
8) can be prevented from occurring. Then, when moving next time, switch the gain again and increase the gain.
This will enable high-speed work.

尚、本実施例ではスポット溶接用のロボットの制御装置
について説明したが、ワークとハンド間に力が作用する
ような場合には本実施例を適用することができることは
言うまでもない。
In this embodiment, a control device for a spot welding robot has been described, but it goes without saying that this embodiment can be applied to cases where force acts between a workpiece and a hand.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上本発明のロボットの制御装置によれば、ロボットと
ワークとの間に引付力あるいは押付力が作用するときに
は、モータのゲインを低くして反力を軽減することがで
き、もってワーク、ハンド及びモータの損傷を防止する
ことができる。
As described above, according to the robot control device of the present invention, when an attractive force or a pressing force acts between the robot and the workpiece, the gain of the motor can be lowered to reduce the reaction force, and as a result, the workpiece and the hand and damage to the motor can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のロボットの制御装置の一実施例を示す
ブロック図、第2図はこの制御系のタイムチャートを示
す図、第3図はスポット溶接をする場合のロボットのア
ーム部を示す平面図、第4図は従来のロボット制御装置
を示すブロック図、第5図はその制御系のタイムチャー
トを示す図である。 図において、(5)は位置制御部、(6)は速度制御部
、(7)は電流制御部である。 尚、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the robot control device of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing a time chart of this control system, and Fig. 3 shows the arm portion of the robot when performing spot welding. A plan view, FIG. 4 is a block diagram showing a conventional robot control device, and FIG. 5 is a diagram showing a time chart of the control system. In the figure, (5) is a position control section, (6) is a speed control section, and (7) is a current control section. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 位置指令信号に基づいて速度指令信号を出力する位置制
御部と、該位置制御部の速度指令信号に基づいて電流値
の設定指令信号を出力する速度制御部と、該速度制御部
の設定指令信号に基づいてモータの電流を制御する電流
制御部とを備えるとともに、上記制御電流、上記モータ
の回転速度及び回転位置をそれぞれ検出してこれらの検
出値をフィードバックし、ロボットを駆動制御するロボ
ットの制御装置において、上記位置制御部、速度制御部
及び電流制御部のゲインを必要に応じて切換指令する切
換指令信号を出力するゲイン切換部を設けたことを特徴
とするロボットの制御装置。
A position control section that outputs a speed command signal based on a position command signal, a speed control section that outputs a current value setting command signal based on the speed command signal of the position control section, and a setting command signal of the speed control section. a current control unit that controls the current of the motor based on the current, and detects the control current, the rotational speed and rotational position of the motor, feeds back these detected values, and controls the robot to drive the robot. A control device for a robot, characterized in that the device is provided with a gain switching section that outputs a switching command signal for instructing switching of the gains of the position control section, speed control section, and current control section as necessary.
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