JPH08126369A

JPH08126369A - ロボット制御装置

Info

Publication number: JPH08126369A
Application number: JP6258258A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kimura; 勝己木村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】ロボットの減速器の潤滑油の温度の変動にか
かわらず、ロボットを一定速度で運転することができる
ロボット制御装置を得る。【構成】この発明にかかるロボット制御装置は、ロボ
ットの駆動手段に設けられた減速機と、減速機の潤滑油
の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段の出力
信号によって駆動手段の制御電流の電流制御限界値を決
定する電流制御限界値決定手段と、ロボットの腕の位置
を指令する位置指令に基づいて駆動手段の回転速度指令
値を出力する位置制御手段と、電流制御限界値と回転速
度指令値により制御電流を出力する制御手段と、制御電
流に基づいて駆動手段を駆動する駆動部とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ロボットの制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、外気温度が低くなると、ロボッ
トを駆動するモータの減速器の潤滑油が硬化してロボッ
トの運転時の機械損が増大する。そのために、常温時の
動作状態を確保しようとして加減速時の電流値を増加さ
せると、電流指令が電流指令リミッタに達して、これを
ロボットが異常と判断して非常停止してしまう。そのた
め、従来、ロボットの制御装置として、例えば、特開平
３−２５６６８４号に開示された制御装置により、ロボ
ットの運転制御が行われていた。図１１は従来のロボッ
ト制御装置の構成を示す説明図であり、ロボット制御指
令手段２は、ロボット操作ボックス１０からの指令によ
って動作するものであり、一定周期毎に回転速度指令値
を出力するように、ロボットが適用される対象等に応じ
て作成された加速度パターンを予め記憶している。ロボ
ット制御指令手段２は、ロボット本体９のモータ７の回
転速度や位置情報をエンコーダ８、モータドライバ６を
介して受信し、予め記憶している加速度パターンに基づ
いて、所要の回転速度指令値を作成する。そして、この
回転速度指令値はロボット動作速度増減手段５に入力さ
れる。ロボット動作速度増減手段５は、外気温度に応じ
た速度係数関数を予め記憶しており、温度入力手段４か
らの外気温度によって温度係数を選択するようになって
いる。ロボット動作速度増減手段５は、温度センサ３に
より検知され温度値入力手段４でデジタル化されて与え
られた外気温度信号に基づいて、外気温度に応じた速度
係数関数を選択し、この外気温度のときの速度係数を算
出する。そして、算出された速度係数は、ロボット動作
指令手段２から入力された速度指令値と乗算され、この
修正後の速度指令値がデジタルからアナログ変換されて
モータドライバ６へ出力して、モータ７の駆動を制御す
るようになっている。

【０００３】このような従来のロボットの制御装置は、
外気温度の低下に伴う潤滑油の硬化により、ロボット運
転時の機械損が増大する状況下では、常温時の動作状態
を確保するために加減速時の電流値を増加させずに、潤
滑油が充分に温かくなるまで加減速指令の出力を抑制し
て、ゆっくりと動作させるロボットの運転を行い、電流
指令が電流指令リミッタに達してロボットが異常と判断
して非常停止することを防止していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、産業用
ロボットでは、一定時間中に一定量の作業をこなすこと
が重要であり、一定時間当たりの作業量が変動すること
は作業計画の変動を招く。そのため、上記のような従来
のロボットの制御装置では、結局、ロボットが最も低速
で運転する潤滑油の温度が低温のときの状況に合わせた
制御をしなければならない。また、ロボットの周囲温度
が低くても、暫くロボットを運転させると、潤滑油の温
度が上昇してより高速に運転することが可能となるた
め、ロボットの周囲温度からロボットの運転条件を決定
してしまうと、ロボットを効率よく運転することができ
ない。

【０００５】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、ロボットの減速器の潤滑油の温度
の変動にかかわらず、ロボットを一定速度で運転するこ
とができるロボット制御装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかるロボッ
ト制御装置は、ロボットの駆動手段に設けられた減速機
と、減速機の潤滑油の温度を検出する温度検出手段と、
温度検出手段の出力信号によって駆動手段の制御電流の
電流制御限界値を決定する電流制御限界値決定手段と、
ロボットの腕の位置を指令する位置指令に基づいて駆動
手段の回転速度指令値を出力する位置制御手段と、電流
制御限界値と回転速度指令値により制御電流を出力する
制御手段と、制御電流に基づいて駆動手段を駆動する駆
動部とを備えたものである。

【０００７】また、この発明にかかるロボット制御装置
は、ロボットの駆動手段の駆動電流を算出する駆動電流
算出手段と、駆動電流算出手段が算出した電流値とロボ
ットの腕の位置を指令する位置指令値に基づいて、駆動
手段の制御電流の電流指令限界値を決定する電流指令限
界値決定手段と、位置指令値に基づいて駆動手段の回転
速度指令値を出力する位置制御手段と、電流指令限界値
と回転速度指令値により、駆動手段の制御電流を出力す
る制御手段と、制御電流に基づいて駆動手段を駆動する
駆動部とを備えたものである。

【０００８】また、この発明にかかるロボット制御装置
は、ロボットの駆動手段に設けられた減速機と、減速機
の潤滑油の温度を検出する温度検出手段と、駆動手段の
駆動電流を算出する駆動電流算出手段と、温度検出手段
が検出した温度、駆動電流算出手段が算出した電流値と
ロボットの腕の位置を指令する位置指令値に基づいて、
駆動手段の制御電流の電流制御限界値を決定する電流制
御限界値決定手段と、位置指令値に基づいて駆動手段の
回転速度指令値を出力する位置制御手段と、電流制御限
界値と回転速度指令値により、駆動手段を制御する制御
電流を出力する制御手段と、制御電流に基づいて駆動手
段を駆動する駆動部とを備えたものである。

【０００９】また、この発明にかかるロボット制御装置
は、ロボットの駆動手段に設けられた減速機と、減速機
の潤滑油の温度を検出する温度検出手段と、駆動手段の
回転速度の平均値を算出する回転速度算出手段と、温度
検出手段が検出した温度、回転速度算出手段が算出した
平均回転速度とロボットの腕の位置を指令する位置指令
値に基づいて、駆動手段を制御する制御電流の電流制御
限界値を決定する電流制御限界値決定手段と、位置指令
値に基づいて駆動手段の回転速度指令値を出力する位置
制御手段と、電流制御限界値と回転速度指令値により、
駆動手段を制御する制御電流を出力する制御手段と、制
御電流に基づいて駆動手段を駆動する駆動部とを備えた
ものである。

【００１０】また、この発明にかかるロボット制御装置
は、ロボットの駆動手段の回転速度の平均値を算出する
回転速度算出手段と、回転速度算出手段が算出した平均
回転速度値とロボットの腕の位置を指令する位置指令値
に基づいて、駆動手段を制御する制御電流の電流制御限
界値を決定する電流制御限界値決定手段と、位置指令値
に基づいて駆動手段の回転速度指令値を出力する位置制
御手段と、電流制御限界値と位置制御手段が出力した回
転速度指令値により、駆動手段を制御する制御電流を出
力する制御手段と、制御電流に基づいて駆動手段を駆動
する駆動部とを備えたものである。

【００１１】減速機の潤滑油の温度に対応する温度を検
出する温度検出手段を備えたものである。

【００１２】

【作用】この発明にかかるロボットの制御装置によれ
ば、潤滑油の温度によって、電流制御限界値を決定する
ことにより、低温時に、暖気運転等の操作が不要とな
り、ロボットの運転速度を常温時での運転速度と同様の
運転速度で運転させることができ、また、減速機、アー
ムの損傷の危険を防止しつつロボットを運転を行う。

【００１３】また、この発明にかかるロボットの制御装
置によれば、電流制御限界値をあらかじめ定められた低
温時の電流制御限界値と常温時電流制御制限限界値とに
切り替えることにより、電流制御限界値を逐次算出する
必要がなくなる。

【００１４】また、この発明にかかるロボットの制御装
置によれば、温度センサは１つで足り、センサの配線も
簡単になる。

【００１５】また、この発明にかかるロボットの制御装
置によれば、駆動手段の平均回転速度を求めて電流制御
限界値の算出に用いるようにしたので、電流制御限界値
の産出演算が簡単になる。

【００１６】また、この発明にかかるロボットの制御装
置によれば、位置偏差とロボットの周囲温度と駆動手段
の平均回転速度に基づいて電流制御限界値を決定するよ
うにしたので、細かな電流制御が可能となる。

【００１７】また、この発明にかかるロボットの制御装
置によれば、減速機の潤滑油の温度を検出するようにし
たので、効率の良い電流制御が可能となる。

【実施例】

実施例１．図１は本発明の実施例１のロボット制御装置
の構成を示す構成図である。図１１に示した従来例と同
一又は相当部分は同一の符号を付してその説明は省略す
る。位置指令とエンコーダ８が検出した出力との偏差は
位置制御器１５に入力される。そして、位置制御器１５
の出力と、エンコーダ８の検出出力に基づいて速度演算
部２０が算出した算出結果との偏差が速度制御器１４に
入力される。さらに、速度制御器１４の出力が電流指令
リミッタ１６に入力される。一方、温度センサ１７のモ
ータ７のモータ温度はＡ／Ｄ変換器１８に入力される。
また、Ａ／Ｄ変換器１６の出力は電流指令リミッタ決定
部９１に出力される。さらに、電流指令リミッタ決定部
９１の出力は電流指令リミッタ１６に出力される。さら
に、電流指令リミッタ１６の出力と電流増幅器１２から
モータ７に入力される情報との偏差が電流制御器１３に
入力される。また、電流制御器１３からの出力は電流増
幅器２０に入力される。電流増幅器２０からの出力はモ
ータ７に入力される。

【００１８】位置制御器１５は、位置指令とエンコーダ
８が検出したモータ７の回転の位置情報との偏差Ｅ_S に
基づいてモータ７の回転速度指令値を速度制御器１４に
出力するようになっている。速度制御器１４は、回転速
度指令値とエンコーダ８が検出した位置情報から速度演
算部２０が算出した回転速度情報との偏差に基づいて、
電流指令値を電流指令リミッタ１６に出力する。一方、
Ａ／Ｄ変換器１８は、モータ温度センサ１７が検出した
モータ温度Ｔをアナログ・デジタル変換して電流指令リ
ミッタ決定部９１に送る。電流指令リミッタ決定部１８
は、このデジタル化したモータ温度Ｔから電流指令リミ
ッタ係数Ｆ_T を決定して、電流指令リミッタ１６に出力
する。

【００１９】一般に、モータ７から発生するトルクＴ_M
は、電流値ｉとモータ固有のトルク定数Ｋ_T から式
（１）で求められる。Ｔ_M ＝Ｋ_T ・ｉ・・・（１）しかし、実際はトルクＴ_M が全て減速機やリンクに伝達
されるわけではなく、その一部は減速機の機械損や潤滑
油の粘性摩擦に使われ、実際に伝達されるトルクＴ_L
は、式（２）で求められる。Ｔ_L ＝α・Ｔ_M ＝α・Ｋ_T ・ｉ・・・（２）ここで、αは減速機の効率であり、通常、０＜α＜１で
ある。ロボットのモータ制御装置では、減速機、リンク
に過大なトルクがかかるのを防ぐために、ロボットに固
有のトルクの上限値Ｔ_LMAXを求め、Ｔ_L ≦Ｔ_LMAXの範囲
内で運転を行っている。しかし、トルクＴ_L を実際に検
出するのは非常に困難なため、モータによって決定され
る電流値ｉの許容上限値ｉ_MAX よりトルクＴ_Lを定め、
ｉ≦ｉ_MAX の範囲で運転を行っている。減速機の潤滑油
の粘性抵抗は温度によって大きく異なり。一般に、温度
が低くなると粘性抵抗は大きくなるためαは小さくな
り、温度が高くなると粘性抵抗は小さくなるためαは大
きくなる。例えば、モータ温度が０［℃］付近では減速
器の潤滑油も硬化し、モータ温度Ｔが上がったときの回
転速度パターンと同じ回転速度パターンでロボットを運
転しようとすると、モータ７に流れる電流値は大きくな
る。ロボットを動作速度を下げることなく運転するため
には、ｉ≦ｉ_MAX の範囲で電流指令リミッタを上げるこ
とが必要となる。そこで、モータ温度がＴ［℃］の電流
指令リミッタを、ｉ≦ｉ_MAX の範囲で、減速器の潤滑油
の硬化に応じた電流値の増加に見合った値に設定する。

【００２０】そこで、電流指令リミッタ決定部９１は、
予め記憶している例えば後述の図２に示すモータ温度対
電流指令リミッタ係数の関係から、モータ温度センサ１
７が検出してＡ／Ｄ変換器８がアナログ・デジタル変換
したモータ温度Ｔに基づいて、以下のように電流リミッ
タ係数Ｆ_T を算出してモータ温度Ｔに応じた電流指令リ
ミッタＴ_L を決定する。

【００２１】図２は電流指令リミッタ決定部１９での、
電流指令リミッタの決定のために用いられるモータ温度
対電流指令リミッタ係数の関係の特性図である。図２に
示すように、電流指令リミッタ係数Ｆ_T はモータ温度Ｔ
の関数Ｆ_T ＝ｆ_T （Ｔ）であり、図２中、横軸はモータ
温度Ｔ［℃］を縦軸は電流指令リミッタ係数Ｆ_T をそれ
ぞれ示している。例えば、電流指令リミッタ係数Ｆ_T
は、Ｔ≦−１０［℃］、Ｔ≧９０［℃］ではＦ_T ＝０を
とり、−１０［℃］≦Ｔ≦９０［℃］ではＦ_T の最大値
は1.３となり、１０［℃］≦Ｔ≦８０［℃］では一定値
Ｆ_T ＝１をとる。さらに、電流指令リミッタ決定部９１
はモータ温度Ｔ［℃］の電流リミッタ係数ｆ_T （Ｔ）
と、あらかじめモータ７に対して定められた常温２０
［℃］のときの電流指令リミッタＴ_LNから、式（３）に
示す演算を行って、電流指令リミッタＴ_L を決定する。Ｔ_L （Ｔ）＝Ｔ_LN・ｆ_T （Ｔ）・・・（３）そして、電流指令リミッタ６は、電流指令リミッタ決定
部９１が決定したモータ温度Ｔ［℃］のときの電流指令
リミッタＴ_L （Ｔ）を上限として、電流指令値を電流制
御器３へ出力する。

【００２２】このように、モータ温度によって、電流指
令リミッタを決定することにより、低温時に、暖気運転
等の操作も不要となり、ロボットの運転速度を常温時で
の運転速度と同様の運転速度で運転させることができ、
また、減速器や、アームを損傷させることなくロボット
を運転することができる。なお、図２に示したモータ温
度と電流指令リミッタ係数との関係は一例を示したもの
に過ぎず、ロボットの各関節の動作自由度によって、最
適なものを選択すればよい。また、モータ温度ではな
く、潤滑油の温度そのものから上記関係を導き出すよう
にしてもよい。

【００２３】実施例２．図３は、実施例２に示すロボッ
ト制御装置の構成を示す特性図であり、前記実施例１と
同一又は相当部分には同一符号を付しその説明は省略す
る。位置指令とエンコーダ８が検出した出力との偏差は
位置制御器１５に入力される。そして、位置制御器１５
の出力と、エンコーダ８の検出出力に基づいて速度演算
部２０が算出した算出結果との偏差が速度制御器１４に
入力される。さらに、速度制御器１４の出力が電流指令
リミッタ１６に入力される。一方、位置制御器１５に入
力される偏差と電流増幅器１２からモータ７に入力され
る情報は電流指令リミッタ決定部８２に入力される。ま
た、電流指令リミッタ決定部９２からの出力は電流指令
リミッタ１６に入力される。さらに、電流指令リミッタ
１６の出力と電流増幅器１２からモータ７に入力される
情報との偏差が電流制御器１３に入力される。電流制御
器１３からの出力は電流増幅器２０に入力される。電流
増幅器２０からの出力はモータ７に入力される。

【００２４】実施例２では、モータ７の駆動電流から求
められるモータ７の発熱量を表す指標となる実効電流Ｉ
_J と位置制御器１５に入力される位置偏差から、電流指
令リミッタを決定する。実効電流演算部２１はモータ７
の駆動電流ｉ(t) からモータの発熱量を表す指標となる
実効電流Ｉ_J を式（４）により求める。Ｉ_J ＝（∫ｉ² (t) dt／∫ｔdt）^0.5 ・・・（４）電流指令リミッタ８２は、位置制御器１５に入力される
位置偏差とモータの発熱量を表す指標となる実効電流Ｉ
_J から、図４に示す手順で電流指令リミッタを決定す
る。

【００２５】図４は、電流指令リミッタ決定の手順を示
すフローチャートであり、以下、図４に従って、図３の
電流指令リミッタ決定部８２の電流指令リミッタの決定
の流れを説明する。ＳＴＡＲＴはロボットの電源投入を
示し、電源投入時、電流指令リミッタは、モータ温度０
［℃］での電流指令リミッタである、あらかじめ定めら
れた低温時電流指令リミッタになっている。ステップＳ
２０１で実効電流Ｉ_J が所定の基準値Ｉ_L を越えたか否
かを判断する。実効電流Ｉ_J が所定の基準値Ｉ_L を越え
ていれば、モータ温度Ｔがある程度高温になったことを
意味するので、ステップＳ２０６で電流指令リミッタを
モータ温度２０［℃］での電流指令リミッタである、あ
らかじめ定められた常温時電流指令リミッタとして処理
を終了する。処理が終了し、電流指令リミッタは、一旦
常時電流指令リミッタになると、潤滑油は充分に温まっ
たと考えられるので、以後は電流指令リミッタを常温時
電流指令リミッタに固定し設定変更しない。ステップＳ
２０２では、ロボットの運転の有無を調べ、ロボットが
運転している場合は、ステップＳ２０３で速度制御器１
４に入力する位置偏差が所定値を越えたか否かを調べ
る。位置偏差Ｅ_S が所定値Ｅ₀ を越えた場合は、モータ
温度が低く、減速機の潤滑油の硬化が起きていると考え
られるので、ステップＳ２０７で電流指令リミッタを低
温時電流指令リミッタに設定する。位置偏差Ｅ_S が所定
値Ｅ₀ を越えていない場合は、潤滑油は硬化していない
と考えられ、この場合、電流指令リミッタが低温時電流
指令リミッタに設定されていると、減速器やアームを損
傷するおそれがある。従って、ステップＳ２０４で、電
流指令リミッタをあらかじめ定められた所定値だけ下げ
る。このとき、急に常温電流指令リミッタまで下げるの
ではなく、ある一定時間で低温時電流指令リミッタから
常温時電流指令リミッタまで徐々に下げる。ステップＳ
２０５では、ステップＳ２０４で変更した電流指令リミ
ッタが常温時電流指令リミッタより低いか否かを調べ、
低ければ電流指令リミッタを常温時電流指令リミッタに
変更して処理を終了する。

【００２６】このように、位置偏差や実行電流が所定値
を越えたか否かにより、電流指令リミッタをあらかじめ
定められた低温時電流指令リミッタと常温時電流指令リ
ミッタとに切り替えることにより、電流指令リミッタを
逐次算出する必要がなくなる。

【００２７】実施例３．図５は、実施例３に示すロボッ
ト制御装置の構成を示す説明図であり、前記実施例１、
２と同一又は相当部分には同一符号を付しその説明は省
略する。位置指令とエンコーダ８が検出した出力との偏
差は位置制御器１５に入力される。そして、位置制御器
１５の出力と、エンコーダ８の検出出力に基づいて速度
演算部２０が算出した算出結果との偏差が速度制御器１
４に入力される。さらに、速度制御器１４の出力が電流
指令リミッタ１６に入力される。一方、位置制御器１５
に入力される偏差、電流増幅器１２からモータ７に入力
される情報、及び周囲温度センサ１９の出力を受けたＡ
／Ｄ変換器１８から出力は電流指令リミッタ決定部８３
に入力される。また、電流指令リミッタ決定部９２から
の出力は電流指令リミッタ１６に入力される。さらに、
電流指令リミッタ１６の出力と電流増幅器１２からモー
タ７に入力される情報との偏差が電流制御器１３に入力
される。電流制御器１３からの出力は電流増幅器１２に
入力される。電流増幅器１２からの出力はモータ７に入
力される。

【００２８】実施例３では、モータ７の実効電流Ｉ_J と
位置制御器１５に入力される位置偏差Ｅ_S とロボットの
周囲温度Ｔ_E から、電流指令リミッタを決定する。周囲
温度センサ１９で検出されたロボットの周囲温度Ｔ_E
は、Ａ／Ｄ変換器１８でアナログ・デジタル変換され、
電流指令リミッタ決定部８３に入力される。電流指令リ
ミッタ８３は、モータ７の実効電流Ｉ_J と位置制御器１
５に入力される位置偏差Ｅ_S とロボットの周囲温度Ｔ_E
から、電流指令リミッタを決定する。

【００２９】図６は、電流指令リミッタ決定の手順を示
すフローチャートである。以下、図６に従って、図５の
電流指令リミッタ決定部８３の電流指令リミッタの決定
の流れを説明する。ＳＴＡＲＴはロボットの電源投入を
示し、電源投入時、電流指令リミッタは、低温時電流指
令リミッタになっている。ステップＳ３０１では、電源
投入時にロボットの周囲温度Ｔ_E が所定の温度値Ｔ₀ よ
り高いか否かを調べる。高ければ、減速器の潤滑油の温
度も高いと考えれ、電流指令リミッタを高くするとロボ
ットを損傷するおそれがあるので、ステップＳ３０７で
電流指令リミッタを常温時電流指令リミッタに固定して
処理を終了する。処理が終了すると、実施例２と同様に
電流指令リミッタは常温時電流指令リミッタに固定さ
れ、設定変更はしない。ロボットの周囲温度Ｔ_E が所定
の温度値Ｔ₀ より低ければ、ステップＳ３０２で実効電
流Ｉ_J が所定の基準値を越えたか否かを判断する。実効
電流Ｉ_J が所定の基準値を越えていれば、実施例２と同
様にステップＳ３０７で電流指令リミッタを常温時電流
指令リミッタとして処理を終了する。ステップＳ３０３
では、ロボットの運転の有無を調べ、ロボットが運転し
ている場合は、ステップＳ３０４で速度制御器１５に入
力する位置偏差が所定値を越えたか否かを調べる。位置
偏差Ｅ_S が所定値Ｅ₀ を越えた場合は、ステップＳ３０
８で実施例２と同様に電流指令リミッタを低温時電流指
令リミッタに設定する。位置偏差Ｅ_S が所定値Ｅ₀ を越
えていない場合は、ステップＳ３０５で、実施例２と同
様に電流指令リミッタをあらかじめ定められた所定値だ
け下げる。このとき、実施例２と同様に急に常温電流指
令リミッタまで下げるのではなく、ある一定時間で低温
時電流指令リミッタから常温時電流指令リミッタまで下
がるよう徐々に下げる。ステップＳ３０６では、ステッ
プＳ３０５で変更した電流指令リミッタが常温時電流指
令リミッタより低いか否かを調べ、低ければ電流指令リ
ミッタを常温時電流指令リミッタに変更して処理を終了
する。

【００３０】実施例３では、ロボットの周囲温度Ｔ_E を
検出するようにしたので、温度センサは１つで足り、セ
ンサの配線も簡単になる。また、実施例１と同様に、ロ
ボットの周囲温度Ｔ_E の代わりに潤滑油の温度そのもの
を用いてもよい。

【００３１】実施例４図７は、実施例４に示すロボット制御装置の構成を示す
説明図であり、前記実施例１〜３と同一又は相当部分に
は同一符号を付しその説明は省略する。位置指令とエン
コーダ８が検出した出力との偏差は位置制御器１５に入
力される。そして、位置制御器１５の出力と、エンコー
ダ８の検出出力に基づいて速度演算部２０が算出した算
出結果との偏差が速度制御器１４に入力される。さら
に、速度制御器１４の出力が電流指令リミッタ１６に入
力される。一方、位置制御器１５に入力される偏差、速
度演算部２０が出力した算出出力を受けた平均モータ速
度演算部２２からの出力、及び周囲温度センサ１９の出
力を受けたＡ／Ｄ変換器１８から出力は電流指令リミッ
タ決定部８３に入力される。また、電流指令リミッタ決
定部９２からの出力は電流指令リミッタ１６に入力され
る。さらに、電流指令リミッタ１６の出力と電流増幅器
１２からモータ７に入力される情報との偏差が電流制御
器１３に入力される。電流制御器１３からの出力は電流
増幅器１２に入力される。電流増幅器１２からの出力は
モータ７に入力される。

【００３２】実施例４では、モータ７の平均回転速度と
位置制御器１５に入力される位置偏差Ｅ_S から、電流指
令リミッタを決定する。平均モータ速度演算部２２は、
エンコーダ８が検出したモータの回転位置に基づいて速
度演算部２０が算出したモータ７の回転速度から、所定
時間でのモータ７の平均回転速度を算出し、この平均回
転速度は電流指令リミッタ変更部８４に入力される。電
流指令リミッタ８４は、モータ７の平均回転速度と位置
制御器１５に入力される位置偏差Ｅ_S から、電流指令リ
ミッタを決定する。

【００３３】図８は、電流指令リミッタ決定の手順を示
すフローチャートであり、以下、図８に従って、図７の
電流指令リミッタ決定部８４の電流指令リミッタの決定
の流れを説明する。ＳＴＡＲＴはロボットの電源投入を
示し、電源投入時、電流指令リミッタは、低温時電流指
令リミッタになっている。ステップＳ４０１では、電源
投入時にモータ７の平均回転速度が所定の回転速度を越
えたか否かを調べる。越えていれば、減速器の潤滑油の
温度も高いと考えれるので、ステップＳ４０６で電流指
令リミッタを常温時電流指令リミッタに固定して処理を
終了する。処理が終了すると、実施例２、３と同様に電
流指令リミッタは常温時電流指令リミッタに固定され、
以後、設定変更はしない。モータ７の平均回転速度が所
定の回転速度を越えていなければ、ステップＳ４０２で
ロボットの運転の有無を調べ、ロボットが運転している
場合は、ステップＳ４０３で速度制御器５に入力する位
置偏差が所定値を越えたか否かを調べる。位置偏差Ｅ_S
が所定値Ｅ₀ を越えた場合は、ステップＳ４０７で実施
例２、３と同様に電流指令リミッタを低温時電流指令リ
ミッタに設定する。位置偏差Ｅ_S が所定値Ｅ₀ を越えて
いない場合は、ステップＳ４０４で、実施例２、３と同
様に電流指令リミッタをあらかじめ定められた所定値だ
け下げる。このとき、実施例２、３と同様に急に常温電
流指令リミッタまで下げるのではなく、ある一定時間で
低温時電流指令リミッタから常温時電流指令リミッタま
で下がるように徐々に下げる。ステップＳ４０５では、
ステップＳ４０４で変更した電流指令リミッタが常温時
電流指令リミッタより低いか否かを調べ、低ければステ
ップＳ４０８で電流指令リミッタを常温時電流指令リミ
ッタに変更して処理を終了する。

【００３４】実施例４でも、ロボットの周囲温度Ｔ_E を
検出するようにしたので、温度センサは１つで足り、セ
ンサの配線も簡単になる。また、実施例１と同様に、ロ
ボットの周囲温度Ｔ_E の代わりに潤滑油の温度そのもの
を用いてもよい。

【００３５】実施例５図９は、実施例４に示すロボット制御装置の構成を示す
説明図であり、前記実施例１〜４と同一又は相当部分に
は同一符号を付しその説明は省略する。位置指令とエン
コーダ８が検出した出力との偏差は位置制御器１５に入
力される。そして、位置制御器１５の出力と、エンコー
ダ８の検出出力に基づいて速度演算部２０が算出した算
出結果との偏差が速度制御器１４に入力される。さら
に、速度制御器１４の出力が電流指令リミッタ１６に入
力される。一方、位置制御器１５に入力される偏差と速
度演算部２０の出力した算出出力を受けた平均モータ速
度演算部２２からの出力は電流指令リミッタ決定部８３
に入力される。また、電流指令リミッタ決定部９２から
の出力は電流指令リミッタ１６に入力される。さらに、
電流指令リミッタ１６の出力と電流増幅器１２からモー
タ７に入力される情報との偏差が電流制御器１３に入力
される。電流制御器１３からの出力は電流増幅器１２に
入力される。電流増幅器１２からの出力はモータ７に入
力される。

【００３６】実施例３では、モータ７の平均回転速度と
位置制御器１５に入力される位置偏差とロボットの周囲
温度Ｔ_E から、電流指令リミッタを決定する。平均モー
タ回転速度演算部２２は、エンコーダ８が検出したモー
タの回転位置に基づいて速度演算部２０が算出したモー
タ７の回転速度から、所定時間でのモータ７の平均回転
速度を算出し、この平均回転速度は電流指令リミッタ変
更部８５に入力される。一方、周囲温度センサ１７で検
出されたロボットの周囲温度Ｔ_E は、Ａ／Ｄ変換器１８
でアナログ・デジタル変換され、電流指令リミッタ決定
部８５に入力される。電流指令リミッタ８５は、モータ
７の平均回転速度と位置制御器５に入力される位置偏差
とロボットの周囲温度Ｔ_E から、電流指令リミッタを決
定する。

【００３７】図１０は、電流指令リミッタ決定の手順を
示すフローチャートであり、以下、図１０に従って、図
９の電流指令リミッタ決定部８３の電流指令リミッタの
決定の流れを説明する。ＳＴＡＲＴはロボットの電源投
入を示し、電源投入時、電流指令リミッタは低温時電流
指令リミッタになっている。ステップＳ５０１では、電
源投入時にロボットの周囲温度Ｔ_E が所定の温度値Ｔ₀
より高いか否かを調べる。高ければ、減速器の潤滑油の
温度も高いと考えれるので、ステップＳ５０７で電流指
令リミッタを常温時電流指令リミッタに固定して処理を
終了する。処理が終了すると、実施例２、３、４と同様
に電流指令リミッタは常温時電流指令リミッタに固定さ
れ、以後、設定変更はしない。ロボットの周囲温度Ｔ_E
が所定の温度値Ｔ₀ より低ければ、ステップＳ５０２
で、モータ７の平均回転速度が所定の回転速度を越えた
か否かを調べる。越えていれば、減速器の潤滑油の温度
も高いと考えれるので、ステップＳ５０７で電流指令リ
ミッタを常温時電流指令リミッタに固定して処理を終了
する。ステップＳ５０３では、ロボットの運転の有無を
調べる。ロボットが運転している場合は、ステップＳ５
０４で速度制御器１５に入力する位置偏差Ｅ_S が所定値
Ｅ₀ を越えたか否かを調べる。位置偏差Ｅ_S が所定値Ｅ
₀ を越えた場合は、ステップＳ５０８で実施例２、３、
４と同様に電流指令リミッタを低温時電流指令リミッタ
に設定する。位置偏差Ｅ_S が所定値Ｅ₀ を越えていない
場合は、ステップＳ５０５で、実施例２、３、４と同様
に電流指令リミッタをあらかじめ定められた所定値だけ
下げる。このとき、実施例２、３、４と同様に急に常温
電流指令リミッタまで下げるのではなく、ある一定時間
で低温時電流指令リミッタから常温時電流指令リミッタ
まで下がるように徐々に下げる。ステップＳ５０６で
は、ステップＳ５０５で変更した電流指令リミッタが常
温時電流指令リミッタより低いか否かを調べ、低ければ
ステップＳ５０９で電流指令リミッタを常温時電流指令
リミッタに変更して処理を終了する。

【００３８】実施例５では位置偏差とロボットの周囲温
度とモータ７の平均回転速度に基づいて電流指令リミッ
タを決定するようにしたので、細かな電流制御が可能と
なる。

【００３９】

【発明の効果】このようにこの発明によれば、ロボット
の減速器の潤滑油の温度の変動にかかわらず、ロボット
を一定速度で運転することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のロボット制御装置の構成を示す説明
図である。

【図２】モータ温度対電流指令リミッタ係数の関係の特
性図である。

【図３】実施例２のロボット制御装置の構成を示す説明
図である。

【図４】電流指令リミッタ決定の手順を示すフローチャ
ートである。

【図５】実施例３のロボット制御装置の構成を示す説明
図である。

【図６】電流指令リミッタ決定の手順を示すフローチャ
ートである。

【図７】実施例４のロボット制御装置の構成を示す説明
図である。

【図８】電流指令リミッタ決定の手順示すフローチャー
トである。

【図９】実施例４のロボット制御装置のモータ制御ブロ
ック図である。

【図１０】電流指令リミッタ決定の手順を示すフローチ
ャートである。

【図１１】従来のロボット制御装置の構成を示す説明図
である。

【符号の説明】

１２・・電流増幅器、１３・・電流制御器、１４・・速
度制御器、１５・・位置制御器、１６・・電流指令リミ
ッタ、１７・・温度センサ、１８・・Ａ／Ｄ変換器、１
９・・周囲温度センサ、２０・・速度演算部、２１・・
実効電流演算部、２２・・平均モータ速度演算部、８１
・・電流指令リミッタ決定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットの駆動手段に設けられた減速機
と、前記減速機の潤滑油の温度を検出する温度検出手段
と、前記温度検出手段の出力信号によって前記駆動手段
の制御電流の電流制御限界値を決定する電流制御限界値
決定手段と、前記ロボットの腕の位置を指令する位置指
令に基づいて前記駆動手段の回転速度指令値を出力する
位置制御手段と、前記電流制御限界値と前記回転速度指
令値により前記制御電流を出力する制御手段と、前記制
御電流に基づいて前記駆動手段を駆動する駆動部とを具
備することを特徴とするロボットの制御装置。
【請求項２】ロボットの駆動手段の駆動電流を算出する
駆動電流算出手段と、前記駆動電流算出手段が算出した
電流値と前記ロボットの腕の位置を指令する位置指令値
に基づいて、前記駆動手段の制御電流の電流指令限界値
を決定する電流指令限界値決定手段と、前記位置指令値
に基づいて前記駆動手段の回転速度指令値を出力する位
置制御手段と、前記電流指令限界値と前記回転速度指令
値により、前記駆動手段の制御電流を出力する制御手段
と、前記制御電流に基づいて前記駆動手段を駆動する駆
動部とを具備することを特徴とするロボットの制御装
置。
【請求項３】ロボットの駆動手段に設けられた減速機
と、前記減速機の潤滑油の温度を検出する温度検出手段
と、前記駆動手段の駆動電流を算出する駆動電流算出手
段と、前記温度検出手段が検出した温度、前記駆動電流
算出手段が算出した電流値と前記ロボットの腕の位置を
指令する位置指令値に基づいて、前記駆動手段の制御電
流の電流制御限界値を決定する電流制御限界値決定手段
と、前記位置指令値に基づいて前記駆動手段の回転速度
指令値を出力する位置制御手段と、前記電流制御限界値
と前記回転速度指令値により、前記駆動手段を制御する
制御電流を出力する制御手段と、前記制御電流に基づい
て前記駆動手段を駆動する駆動部とを具備することを特
徴とするロボットの制御装置。
【請求項４】ロボットの駆動手段に設けられた減速機
と、前記減速機の潤滑油の温度を検出する温度検出手段
と、前記駆動手段の回転速度の平均値を算出する回転速
度算出手段と、前記温度検出手段が検出した温度、前記
回転速度算出手段が算出した平均回転速度と前記ロボッ
トの腕の位置を指令する位置指令値に基づいて、前記駆
動手段を制御する制御電流の電流制御限界値を決定する
電流制御限界値決定手段と、前記位置指令値に基づいて
前記駆動手段の回転速度指令値を出力する位置制御手段
と、前記電流制御限界値と前記回転速度指令値により、
前記駆動手段を制御する制御電流を出力する制御手段
と、前記制御電流に基づいて前記駆動手段を駆動する駆
動部とを具備したことを特徴とするロボットの制御装
置。
【請求項５】ロボットの駆動手段の回転速度の平均値を
算出する回転速度算出手段と、前記回転速度算出手段が
算出した平均回転速度値と前記ロボットの腕の位置を指
令する位置指令値に基づいて、前記駆動手段を制御する
制御電流の電流制御限界値を決定する電流制御限界値決
定手段と、前記位置指令値に基づいて前記駆動手段の回
転速度指令値を出力する位置制御手段と、前記電流制御
限界値と前記位置制御手段が出力した回転速度指令値に
より、前記駆動手段を制御する制御電流を出力する制御
手段と、前記制御電流に基づいて前記駆動手段を駆動す
る駆動部とを具備することを特徴とするロボットの制御
装置。
【請求項６】前記温度検出手段は前記減速機の潤滑油の
温度に対応する温度を検出することを特徴とする請求項
第１項、第３項または第４項記載のロボットの制御装
置。