JPH07175521A - Controller for servomotor - Google Patents

Controller for servomotor

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JPH07175521A
JPH07175521A JP32180593A JP32180593A JPH07175521A JP H07175521 A JPH07175521 A JP H07175521A JP 32180593 A JP32180593 A JP 32180593A JP 32180593 A JP32180593 A JP 32180593A JP H07175521 A JPH07175521 A JP H07175521A
Authority
JP
Japan
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target position
signal
stop
command
position command
Prior art date
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Pending
Application number
JP32180593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiichi Shirai
成一 白井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make an accurate positioning stop when a controlled object is moved from a stop position to a specific target position, and positioned and stopped on the basis of a stop signal halfway in movement toward the infinite target position. CONSTITUTION:This controller is provided with a target position command switching part 21 which performs switching from a 1st target position command signal Prf1 for movement toward the infinite target position to a 2nd target position command signal Prf2 set on the basis of the stop position of the stop signal Pst as a start point in response to the input of the stop signal Pst. Further, the device is provided with a correction signal output part 22 where position deviation g at the moment when the stop signal Pst is received is set as a position command correction value Pepsilon and an arithmetic part 23 which corrects the command signal Prf2 on the basis of the value. An arithmetic part 24 finds the position deviation epsilon from a target position command signal and a position feedback signal Pfb and an arithmetic part 25 multiplies the position deviation epsilon by a position loop gain Kp and outputs a speed command signal Sv.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、NC工作機械,産業用
ロボット等のサーボモータを使用した位置決め制御シス
テムにおけるサーボモータの制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo motor control device in a positioning control system using a servo motor such as NC machine tools and industrial robots.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば産業用ロボットの位置決め制御シ
ステムにおいては、一般に、目標位置指令及び位置フィ
ードバック信号に基づいた速度指令信号をサーボドライ
バに出力するフィードバック制御が採用されている。こ
こで、ロボットのアームの動作として、無限の目標位置
に向けて移動させ、その途中においてリミットスイッチ
からの停止信号を受けた時点で、その停止位置から所定
の目標位置に向けて移動させて位置決め停止するような
場合がある。
2. Description of the Related Art For example, a positioning control system for an industrial robot generally employs feedback control for outputting a speed command signal based on a target position command and a position feedback signal to a servo driver. Here, as the operation of the robot arm, the robot is moved toward an infinite target position, and when a stop signal is received from the limit switch on the way, the robot is moved from the stop position toward a predetermined target position for positioning. It may stop.

【0003】図3はこのような場合の従来の制御装置1
のソフトウエア的構成を処理ブロックで示す図である。
ここで、無限の目標位置に向けての第1の目標位置指令
信号Prf1は位置指令発生部2から出力され、停止信
号による停止位置を起点として設定された第2の目標位
置指令信号Prf2は位置指令発生部3から出力される
ようになっている。
FIG. 3 shows a conventional controller 1 in such a case.
It is a figure which shows the software-like structure of with a processing block.
Here, the first target position command signal Prf1 toward the infinite target position is output from the position command generator 2, and the second target position command signal Prf2 set starting from the stop position by the stop signal is the position. It is designed to be output from the command generation unit 3.

【0004】そして、切換部4では、リミットスイッチ
からの停止信号Pstが入力されると、第1の目標位置
指令信号Prf1から第2の目標位置指令信号Prf2
に切換えるようになっている。演算部5は、目標位置指
令信号Prf1(Prf2)とフィードバック信号Pf
bとを減算して位置偏差εを求め、演算部6は、その位
置偏差εに位置ループゲインKpを乗じて求められた速
度指令信号Svを、図示しないサーボドライバに出力す
るようになっている。
Then, when the stop signal Pst from the limit switch is input, the switching unit 4 changes the first target position command signal Prf1 to the second target position command signal Prf2.
It is designed to switch to. The calculation unit 5 calculates the target position command signal Prf1 (Prf2) and the feedback signal Pf.
b is subtracted to obtain the position deviation ε, and the calculation unit 6 outputs the speed command signal Sv obtained by multiplying the position deviation ε by the position loop gain Kp to a servo driver (not shown). .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、リミットスイッチからの停止信号Pst
が入力された瞬間に、位置偏差εが存在しているため、
ロボットのアームを停止信号による停止位置を起点とし
て設定された第2の目標位置に停止させるべく制御を行
ったとしても、実際のロボットのアームの停止位置は、
目標位置から前記位置偏差ε分だけずれてしまうことに
なる。
However, in the above-mentioned prior art, the stop signal Pst from the limit switch is used.
Since the position deviation ε exists at the moment when is input,
Even if control is performed to stop the arm of the robot at the second target position that is set starting from the stop position by the stop signal, the actual stop position of the arm of the robot is
The position will deviate from the target position by the position deviation ε.

【0006】この場合、ずれ量(位置偏差ε)は一定で
はなく、負荷の大きさや上記位置ループゲインKpの大
きさなどにより大幅に変動してしまう。従って、従来の
ものでは、例えばロボットのアームを、無限の目標位置
に向けて移動させている途中においてリミットスイッチ
からの停止信号を受けた時点で、その停止位置から所定
の目標位置に向けて移動させて位置決め停止させるよう
な場合に、正確な位置決め停止が困難であった。
In this case, the amount of deviation (positional deviation ε) is not constant, but varies greatly depending on the size of the load and the size of the position loop gain Kp. Therefore, in the conventional robot, for example, when the stop signal from the limit switch is received while moving the robot arm toward the infinite target position, the robot arm moves from the stop position toward the predetermined target position. It is difficult to accurately stop the positioning when the positioning is stopped.

【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、制御対象を無限の目標位置に向けて移
動させている途中の停止信号に基づいて、その停止位置
から所定の目標位置に向けて移動させて位置決め停止さ
せるような場合の、正確な位置決め停止を行うことがで
きるサーボモータの制御装置を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to set a predetermined target position from a stop position based on a stop signal during the movement of a controlled object toward an infinite target position. An object of the present invention is to provide a servo motor control device capable of performing accurate positioning stop in the case where the position is stopped by moving it toward the position.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のサーボモータの
制御装置は、目標位置指令を、制御対象側からの停止信
号の入力に基づいて、無限の目標位置に向けての第1の
目標位置指令から、前記停止信号による停止位置を起点
として設定された第2の目標位置指令に切換えるように
したものにあって、前記停止信号入力時の位置偏差に応
じて前記第2の目標位置指令を補正する目標位置指令補
正手段を設けたところに特徴を有するものである。
A servomotor control apparatus according to the present invention is configured to output a target position command to a first target position toward an infinite target position based on an input of a stop signal from a controlled object side. A command is switched to a second target position command set starting from a stop position by the stop signal, and the second target position command is set in accordance with a position deviation at the time of inputting the stop signal. This is characterized in that a target position command correction means for correction is provided.

【0009】[0009]

【作用】上記手段によれば、第1の目標位置への移動中
に停止信号が入力されると、第2の目標位置指令に切換
えられるのであるが、このとき、目標位置指令補正手段
により、停止信号による停止位置を起点として設定され
た第2の目標位置指令が、停止信号入力時の位置偏差に
応じて補正される。従って、停止信号が入力された時点
で位置偏差が存在している事情があっても、その位置偏
差分だけ第2の目標位置指令が補正されるので、最終的
な停止位置を第2の目標位置に一致させることが可能と
なる。
According to the above means, when the stop signal is input during the movement to the first target position, the second target position command is switched to. At this time, the target position command correction means The second target position command set starting from the stop position by the stop signal is corrected according to the position deviation at the time of inputting the stop signal. Therefore, even if there is a position deviation at the time when the stop signal is input, the second target position command is corrected by the position deviation, and the final stop position is set to the second target. It is possible to match the position.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明を産業用ロボットのアームを駆
動する場合に適用した一実施例について、図1及び図2
を参照して説明する。まず、図2はロボットのアームの
位置決め制御システムの全体構成を概略的に示してお
り、ここで、制御対象たるロボットのアームを駆動する
サーボモータ11は、周知のサーボドライバ12により
駆動されるようになっている。前記サーボドライバ12
は、本実施例に係る制御装置13からの速度指令信号に
従ってサーボモータ11の速度,電流を制御するように
なっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to drive an arm of an industrial robot will be described below with reference to FIGS.
Will be described with reference to. First, FIG. 2 schematically shows the overall configuration of a robot arm positioning control system. Here, the servo motor 11 for driving the robot arm to be controlled is driven by a known servo driver 12. It has become. The servo driver 12
Controls the speed and current of the servomotor 11 according to the speed command signal from the control device 13 according to the present embodiment.

【0011】また、前記サーボモータ11ひいてはアー
ムの位置は、例えばパルスジェネレータ等の位置検出器
14により検出され、その検出信号が制御装置13のカ
ウンタ15に与えられるようになっている。カウンタ1
5は、位置検出器14のパルスをカウントして現在位置
を生成して位置フィードバック信号Pfbを出力するよ
うになっている。
The position of the servo motor 11 and thus of the arm is detected by a position detector 14 such as a pulse generator, and the detection signal is given to a counter 15 of the controller 13. Counter 1
5 counts the pulses of the position detector 14 to generate the current position and outputs the position feedback signal Pfb.

【0012】本実施例に係る制御装置13は、マイコン
16を主体とし、前記カウンタ15やD/A変換器17
などを備えて構成されている。詳しくは後述するよう
に、前記マイコン16は、予め設定されている目標位置
指令及び前記位置フィードバック信号Pfbに基づい
て、デジタル速度指令信号Svを直接、又はD/A変換
器17を介してアナログ信号Svaとして前記サーボド
ライバ12に出力するようになっている。
The control device 13 according to the present embodiment is mainly composed of a microcomputer 16 and includes the counter 15 and a D / A converter 17 described above.
And so on. As will be described later in detail, the microcomputer 16 directly outputs the digital speed command signal Sv or an analog signal via the D / A converter 17 based on the preset target position command and the position feedback signal Pfb. The data is output to the servo driver 12 as Sva.

【0013】このとき、制御装置13は、アームを、ま
ず、無限の目標位置(第1の目標位置)に向けて移動さ
せ、その途中においてマイコン16にリミットスイッチ
18からの停止信号Pstが割込み入力されることに基
づいて、その停止位置を起点とした所定の目標位置(第
2の目標位置)に向けて移動させて位置決め停止するよ
うな制御を行うようになっている。
At this time, the control device 13 first moves the arm toward an infinite target position (first target position), and the stop signal Pst from the limit switch 18 is input to the microcomputer 16 as an interrupt during the movement. Based on this, control is performed so that the stop position is moved toward a predetermined target position (second target position) and the positioning is stopped.

【0014】さて、図1は制御装置13のマイコン16
のソフトウエア的構成を処理ブロックにて示す図であ
る。ここで、無限の目標位置に向けての第1の目標位置
指令信号Prf1は位置指令発生部19から出力され、
停止信号Pstによる停止位置を起点として設定された
第2の目標位置指令信号Prf2は位置指令発生部20
から出力されるようになっている。
Now, FIG. 1 shows the microcomputer 16 of the controller 13.
It is a figure which shows the software-like structure of this with a processing block. Here, the first target position command signal Prf1 toward the infinite target position is output from the position command generator 19.
The second target position command signal Prf2 set starting from the stop position by the stop signal Pst is the position command generator 20.
It is supposed to be output from.

【0015】目標位置指令切換部21は、まず第1の目
標位置指令信号Prf1を出力し、リミットスイッチ1
8からの停止信号Pstが入力されると、出力信号を第
1の目標位置指令信号Prf1から第2の目標位置指令
信号Prf2側に切換えるようになっている。そして、
このとき、マイコン16は、割込み処理によりリミット
スイッチ18からの停止信号Pstを受けた瞬間に、そ
のときの位置偏差εを補正信号出力部22に位置指令補
正値Pεとしてセットするように構成されている。演算
部23は、第2の目標位置指令信号Prf2から位置指
令補正値Pεを減算して目標位置指令補正信号Prf2
´として出力するようになっている。従って、補正信号
出力部22及び演算部23等から目標位置指令補正手段
が構成されているのである。
The target position command switching unit 21 first outputs the first target position command signal Prf1 and then the limit switch 1
When the stop signal Pst from 8 is input, the output signal is switched from the first target position command signal Prf1 to the second target position command signal Prf2. And
At this time, the microcomputer 16 is configured to set the position deviation ε at that moment to the correction signal output unit 22 as the position command correction value Pε at the moment when the stop signal Pst from the limit switch 18 is received by the interrupt processing. There is. The calculation unit 23 subtracts the position command correction value Pε from the second target position command signal Prf2 to obtain the target position command correction signal Prf2.
It is designed to be output as ´. Therefore, the correction signal output unit 22, the calculation unit 23, and the like constitute the target position command correction unit.

【0016】演算部24では、目標位置指令信号Prf
1(停止信号前)又は目標位置指令補正信号Prf2´
(停止信号後)から、前記位置フィードバック信号Pf
bが減算されて位置偏差εが求められ、演算部25で
は、その位置偏差εに位置ループゲインKpを乗じて速
度指令信号Svが求められ、その速度指令信号Svが前
記サーボドライバ12に出力されるのである。
In the calculation unit 24, the target position command signal Prf
1 (before stop signal) or target position command correction signal Prf2 '
From (after the stop signal), the position feedback signal Pf
b is subtracted to obtain the position deviation ε, and the computing unit 25 multiplies the position deviation ε by the position loop gain Kp to obtain the speed command signal Sv, and the speed command signal Sv is output to the servo driver 12. It is.

【0017】次に、上記構成の作用について述べる。
今、サーボモータ11(アーム)が第1の目標位置に向
って動いている(第1の目標位置指令信号Prf1)と
きの現在位置PF1は、その時点の位置偏差をε1とす
ると、次式で表される。 PF1=Prf1−ε1 …(1)
Next, the operation of the above configuration will be described.
When the servo motor 11 (arm) is moving toward the first target position (first target position command signal Prf1), the current position PF1 is given by expressed. PF1 = Prf1-ε1 (1)

【0018】そして、リミットスイッチ18からの停止
信号Pstが入力されると、上述のように、目標位置指
令切換部21により、出力信号が第1の目標位置指令信
号Prf1から第2の目標位置指令信号Prf2側に切
換えられる。このとき、停止信号Pstを受けた直後の
位置偏差εはε1とされているので、サーボモータ11
側から見れば、第2の目標位置に移動するために必要な
位置指令は、Prf2+ε1となっている。
When the stop signal Pst is input from the limit switch 18, the target position command switching unit 21 outputs the output signal from the first target position command signal Prf1 to the second target position command as described above. It is switched to the signal Prf2 side. At this time, since the position deviation ε immediately after receiving the stop signal Pst is set to ε1, the servo motor 11
From the side, the position command required to move to the second target position is Prf2 + ε1.

【0019】サーボモータ11(アーム)が第2の目標
位置に向って動いているときには、演算部23によって
目標位置指令信号がPrf2´(=Prf2−ε1)に
補正されているので、現在位置PF2は、そのときの位
置偏差をε2とすると、次式で表される。 PF2=(Prf2+ε1)−ε1−ε2 …(2)
When the servomotor 11 (arm) is moving toward the second target position, the target position command signal is corrected to Prf2 '(= Prf2-ε1) by the arithmetic unit 23, and therefore the current position PF2 is obtained. Is expressed by the following equation, where ε2 is the position deviation at that time. PF2 = (Prf2 + ε1) −ε1-ε2 (2)

【0020】最終的にはε2→0となるように制御され
るので、停止信号Pstが入力された時点で位置偏差ε
1が存在しておりまたその位置偏差ε1が負荷の大きさ
や位置ループゲインKpの大きさなどにより大幅に変動
してしまう事情があっても、最終的な停止位置を第2の
目標位置に一致させることが可能となるのである。
Since the final control is such that ε2 → 0, the position deviation ε at the time when the stop signal Pst is input.
1 exists and the position deviation ε1 varies greatly depending on the magnitude of the load and the magnitude of the position loop gain Kp, the final stop position is matched with the second target position. It is possible to make it.

【0021】このように本実施例によれば、第2の目標
位置指令信号Prf2を、停止信号入力時の位置偏差ε
1に応じて補正する目標位置指令補正手段を設けたの
で、従来のような、実際のロボットのアームの停止位置
が目標位置から停止信号Pstが入力時の位置偏差ε分
だけずれてしまう虞のあったものと異なり、停止信号P
stが入力された時点で位置偏差ε1が存在している事
情があっても、最終的な停止位置を第2の目標位置に一
致させることが可能となり、正確な位置決め停止を行う
ことができるという優れた効果を得ることができるもの
である。
As described above, according to the present embodiment, the second target position command signal Prf2 is supplied to the position deviation ε when the stop signal is input.
Since the target position command correction means for correcting according to 1 is provided, the actual stop position of the arm of the robot may deviate from the target position by the position deviation ε when the stop signal Pst is input. Unlike what was there, the stop signal P
Even if there is a position deviation ε1 when st is input, the final stop position can be made to coincide with the second target position, and accurate positioning stop can be performed. It is possible to obtain an excellent effect.

【0022】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えばロボットのアームの位置決め制御に限
らず、サーボモータを使用する各種装置の位置決め制御
に採用することができる等、要旨を逸脱しない範囲内で
適宜変更して実施し得るものである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and is not limited to the positioning control of the arm of the robot, but can be applied to the positioning control of various devices using a servo motor. The invention can be appropriately modified and implemented within a range that does not deviate.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
のサーボモータの制御装置によれば、停止信号入力時の
位置偏差に応じて第2の目標位置指令を補正する目標位
置指令補正手段を設けたので、制御対象を無限の目標位
置に向けて移動させている途中の停止信号に基づいて、
その停止位置から所定の目標位置に向けて移動させて位
置決め停止させるような場合にあっても、正確な位置決
め停止を行うことができるという優れた実用的効果を奏
するものである。
As is apparent from the above description, according to the servo motor control device of the present invention, the target position command correction for correcting the second target position command according to the position deviation at the time of inputting the stop signal is performed. Since the means is provided, based on the stop signal during the movement of the controlled object toward the infinite target position,
Even when the positioning is stopped by moving from the stop position toward the predetermined target position, the excellent practical effect that the accurate positioning stop can be performed is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すもので、制御装置のソ
フトウエア的構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a software configuration of a control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】位置決め制御システムの全体構成を概略的に示
すブロック図
FIG. 2 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a positioning control system.

【図3】従来例を示す図1相当図FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1 showing a conventional example.

【符号の説明】 図面中、11はサーボモータ、12はサーボドライバ、
13は制御装置、14は位置検出器、15はカウンタ、
16はマイコン、17はD/A変換器、18はリミット
スイッチ、19,20は位置指令発生部、21は切換
部、22は補正信号出力部、23,24,25は演算部
を示す。
[Explanation of reference numerals] In the drawings, 11 is a servo motor, 12 is a servo driver,
13 is a control device, 14 is a position detector, 15 is a counter,
Reference numeral 16 is a microcomputer, 17 is a D / A converter, 18 is a limit switch, 19 and 20 are position command generators, 21 is a switching unit, 22 is a correction signal output unit, and 23, 24 and 25 are arithmetic units.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御対象の駆動源となるサーボモータを
制御するサーボドライバに、目標位置指令及び位置フィ
ードバック信号に基づいた速度指令信号を出力するもの
であって、前記目標位置指令を、前記制御対象側からの
停止信号の入力に基づいて、無限の目標位置に向けての
第1の目標位置指令から、前記停止信号による停止位置
を起点として設定された第2の目標位置指令に切換える
ようにしたものにおいて、 前記停止信号入力時の位置偏差に応じて前記第2の目標
位置指令を補正する目標位置指令補正手段を設けたこと
を特徴とするサーボモータの制御装置。
1. A speed command signal based on a target position command and a position feedback signal is output to a servo driver which controls a servo motor which is a drive source of a control target, and the target position command is controlled by the control. Based on the input of the stop signal from the target side, the first target position command toward the infinite target position is switched to the second target position command set starting from the stop position by the stop signal. The servo motor control device according to any one of the preceding claims, further comprising target position command correction means for correcting the second target position command according to the position deviation when the stop signal is input.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009032242A (en) * 2007-07-24 2009-02-12 Hwa Hong Industrial Corp Positioning controller and positioning control method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009032242A (en) * 2007-07-24 2009-02-12 Hwa Hong Industrial Corp Positioning controller and positioning control method

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