JPH1029179A - Controlling device for industrial robot - Google Patents
Controlling device for industrial robotInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットを
制御する制御装置に関する。[0001] The present invention relates to a control device for controlling an industrial robot.
【0002】[0002]
【従来の技術】産業用ロボットにおいては、ロボット機
構部のアームが移動することから、このロボットアーム
の移動によって人に危害を与えないように、ロボットア
ームの回動範囲を囲う安全柵を設け、該安全柵内に人が
立ち入らないようにしてロボットを運転している。2. Description of the Related Art In an industrial robot, since an arm of a robot mechanism moves, a safety fence is provided to surround a rotation range of the robot arm so as not to harm a person by the movement of the robot arm. The robot is operated so that no one enters the safety fence.
【0003】通常、ロボットを制御する制御装置は上記
安全柵外に配置され、該制御装置とロボットの機構部、
即ちロボット各関節軸を駆動するサーボモータ等のアク
チュエータとはケーブルで接続されている。また最近で
は、制御装置をロボット機構部に隣接、または内蔵させ
た構造のものも提案されているが、保守の行い安さ等の
保守面の問題からすると、制御装置を安全柵の外側に配
置した方が望ましい。[0003] Usually, a control device for controlling the robot is arranged outside the safety fence, and the control device and the robot mechanism,
That is, an actuator such as a servomotor that drives each joint axis of the robot is connected by a cable. Recently, there has been proposed a structure in which the control device is adjacent to or incorporated in the robot mechanism. However, due to maintenance problems such as low maintenance cost, the control device is disposed outside the safety fence. Is more desirable.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】産業用ロボットの制御
装置をロボット機構部に隣接して配置する場合、保守時
に安全柵内に立ち入りロボット機構部の動作範囲、即ち
ロボットアームの移動範囲に立ち入る必要がある。この
場合危険性が伴うことから保守作業に取って不便であ
る。また、安全柵の外側に制御装置を設置する場合に
は、制御装置とロボット機構部の各軸サーボモータ間に
接続ケーブルを設置しなければならず、ケーブルを設置
するためのスペースを必要としロボット設置環境に制約
を受ける。When the control device of the industrial robot is arranged adjacent to the robot mechanism, it is necessary to enter the safety fence at the time of maintenance and enter the operating range of the robot mechanism, that is, the moving range of the robot arm. There is. In this case, it is inconvenient for maintenance work because of the danger. In addition, when installing a control device outside the safety fence, a connecting cable must be installed between the control device and each axis servomotor of the robot mechanism, which requires space for installing the cable and requires a robot. Installation environment is restricted.
【0005】そこで、本発明の目的は、保守の行い易さ
を保持すると共に、ケーブル設置のためのスペースも取
らない産業用ロボットの制御装置を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device for an industrial robot which maintains easy maintenance and does not require a space for installing cables.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットを制
御する制御装置を強電部とその他の制御部に分け、強電
部はロボット機構部に隣接もしくは内蔵して配置し、上
記制御部と強電部に設置されたサーボアンプとを1本の
光ファイバケーブルによって接続し、制御部を安全柵の
外側に配置できるようにすることにより保守及び操作を
行い易くすると共にケーブルの占める占有スペースを小
さくした。According to the present invention, a control device for controlling a robot is divided into a high-power section and another control section, and the high-power section is disposed adjacent to or incorporated in the robot mechanism section. The servo amplifier installed in the section is connected by a single optical fiber cable, and the control section can be arranged outside the safety fence, making maintenance and operation easy and reducing the space occupied by the cable. .
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を説明す
る。図1は、本実施形態の概要を示すブロック図で、ロ
ボット機構部2を囲う安全柵4の外に強電部以外の制御
回路基板等を内蔵する制御装置1が設けられ、サーボア
ンプや電源トランス等の強電部3はロボット機構部2に
隣接もしくはロボット機構2に内蔵する構成としてい
る。制御部2とサーボアンプ15とは光ファイバーケー
ブル5で接続されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing the outline of the present embodiment. A control device 1 having a built-in control circuit board and the like other than a high-voltage section is provided outside a safety fence 4 surrounding a robot mechanism 2, and a servo amplifier and a power transformer are provided. And the like are arranged adjacent to the robot mechanism 2 or built in the robot mechanism 2. The controller 2 and the servo amplifier 15 are connected by an optical fiber cable 5.
【0008】図2は、上記制御装置1と強電部3のブロ
ック図及びその接続を示す図である。制御装置1はサー
ボアンプや該サーボアンプに電力を供給する電源トラン
ス等の電源回路などの強電部を備えていない点、及び後
述するように強電部との通信のためのインタフェース回
路(LSI)を備える点以外は従来のロボット制御装置
と同様の構成を有する。即ち、ロボットを制御するプロ
セッサと該プロセッサにバス接続されたメモリ、教示操
作盤、各関節軸のサーボモータの位置、速度をフィード
バック制御する軸制御回路(ディジタルサーボ回路)等
で構成されている。図2では、この軸制御回路10のみ
を図示している。従来の制御装置においては、上記軸制
御回路10にサーボアンプが接続され該サーボアンプに
接続されたケーブルを介して各サーボアンプを駆動する
構成となっていたが、本発明は、該軸制御回路10に通
信のためのインタフェース回路11が接続されている。FIG. 2 is a block diagram of the control device 1 and the high-voltage section 3 and a diagram showing the connections thereof. The control device 1 does not include a high-power section such as a servo amplifier and a power supply circuit such as a power transformer for supplying power to the servo amplifier, and includes an interface circuit (LSI) for communication with the high-power section as described later. It has the same configuration as the conventional robot control device except that it is provided. That is, it is composed of a processor for controlling the robot, a memory connected to the processor via a bus, a teaching operation panel, an axis control circuit (digital servo circuit) for feedback-controlling the position and speed of the servomotor of each joint axis, and the like. FIG. 2 shows only this axis control circuit 10. In the conventional control device, a servo amplifier is connected to the axis control circuit 10 and each servo amplifier is driven via a cable connected to the servo amplifier. An interface circuit 11 for communication is connected to 10.
【0009】軸制御回路10は、プロセッサから各軸に
分配された移動指令と位置さらには速度のフィードバッ
ク信号とにより位置、速度のフィードバック制御を行い
各軸のサーボモータへの指令を出力するが、通信のため
のインタフェース回路11はこの指令データを受けて、
各指令データをパラレル信号からシリアル信号に変換す
るパラレル/シリアル変換器、シリアル信号に変換され
た電気信号を光に変換し光ファイバケーブル5に送り出
する電気/光変換器、さらには光ファイバーケーブル5
を介してフィードバックされてくる位置、速度のフィー
ドバツ信号を光から電気に変換する光/電気変換器、シ
リアルデータをパラレルデータに変換し軸制御回路10
に出力するシリアル/パラレル変換器等を備えている。The axis control circuit 10 performs position and speed feedback control based on a movement command distributed from the processor to each axis and a position and speed feedback signal, and outputs a command to the servomotor of each axis. The interface circuit 11 for communication receives this command data,
A parallel / serial converter for converting each command data from a parallel signal to a serial signal; an electric / optical converter for converting an electric signal converted to a serial signal into light and sending it to the optical fiber cable 5;
Optical / electrical converter for converting the position and speed feedback signals fed back through the optical to electrical converter, and converting the serial data to parallel data to convert the axis control circuit 10
And a serial / parallel converter for outputting the data.
【0010】強電部3は、サーボアンプ15、サーボア
ンプに電力を供給するための電源トランス等の電源回路
14を備えている。また、サーボアンプ15は通信のた
めのインタフェース回路(LSI)13a〜13c及び
モータ制御回路12a〜12cを含んでいる。本実施形
態ではサーボアンプの各モータ制御回路12a〜12c
がそれぞれ2つのサーボモータを駆動制御する。モータ
制御回路12a〜12cには、インタフェース回路(L
SI)13a〜13cがそれぞれ接続され、インタフェ
ース回路13aは、光ファイバケーブル5に接続され各
インタフェース回路13a〜13cはディジーチェーン
方式で電気的に接続されている。そして、サーボアンプ
15内のモータ制御回路12aはロボット機構部の第1
軸、第2軸のサーボモータM1,M2、サーボアンプ内
のモータ制御回路12bは第3軸、第4軸のサーボモー
タM3,M4、サーボアンプ15内のモータ制御回路1
2cは第5軸、第6軸のサーボモータM5,M6を駆動
制御している。The high-power section 3 includes a servo amplifier 15 and a power circuit 14 such as a power transformer for supplying power to the servo amplifier. The servo amplifier 15 includes interface circuits (LSIs) 13a to 13c for communication and motor control circuits 12a to 12c. In the present embodiment, each motor control circuit 12a to 12c of the servo amplifier
Drive control two servo motors respectively. The motor control circuits 12a to 12c include an interface circuit (L
SI) 13a to 13c are respectively connected, the interface circuit 13a is connected to the optical fiber cable 5, and the interface circuits 13a to 13c are electrically connected in a daisy chain system. The motor control circuit 12a in the servo amplifier 15 is connected to the first
Axis, the second axis servo motors M1 and M2, the motor control circuit 12b in the servo amplifier, the third axis and the fourth axis servo motors M3 and M4, and the motor control circuit 1 in the servo amplifier 15
2c controls the driving of the servomotors M5 and M6 for the fifth and sixth axes.
【0011】強電部3の通信のためのインタフェース回
路13a〜13cは、制御装置1から光ファイバケーブ
ル5を介して送られてくる指令データの光信号を電気信
号に変換する光/電気変換器、シリアルデータをパラレ
ルデータに変換するシリアル/パラレル変換器、デジタ
ル信号をアナログ信号に変換するD/A変換器、各サー
ボモータM1〜M6に取付けられている位置検出器(図
示せず)からの信号を光ファイバーケーブル5を介して
制御装置1の軸制御回路10に送信するためのパラレル
データをシリアルデータに変換するパラレル/シリアル
変換器、電気信号を光信号に変換する電気/光変換器等
を備えている。An interface circuit 13a to 13c for communication of the high-power section 3 includes an optical / electrical converter for converting an optical signal of command data transmitted from the control device 1 via the optical fiber cable 5 into an electrical signal. A serial / parallel converter that converts serial data into parallel data, a D / A converter that converts digital signals into analog signals, and signals from position detectors (not shown) attached to the servomotors M1 to M6. , A parallel / serial converter for converting parallel data to serial data for transmitting the data to the axis control circuit 10 of the control device 1 via the optical fiber cable 5, an electric / optical converter for converting an electric signal to an optical signal, and the like. ing.
【0012】制御装置1の軸制御回路10は各軸に分配
された移動量と光ファイバーケーブル5及びインタフェ
ース回路11を介して強電部3からフィーバックされて
くる位置、速度のフィードバック信号に基づいてフィー
ドバック制御され各軸への指令を生成しインタェース回
路11に渡す。インタフェース回路11は各軸への指令
データをパラレルデータからシリアルデータに変換する
と共に光信号に変換し光ファイバケーブル5に出力す
る。The axis control circuit 10 of the control device 1 performs feedback based on the amount of movement distributed to each axis and the position and speed feedback signals fed back from the high-power section 3 via the optical fiber cable 5 and the interface circuit 11. Controlled, a command for each axis is generated and passed to the interface circuit 11. The interface circuit 11 converts the command data to each axis from parallel data to serial data, converts the command data into an optical signal, and outputs the optical signal to the optical fiber cable 5.
【0013】ディジーチェーン方式で接続された強電部
のサーボアンプ15内のインタフェース回路13a〜1
3cは光ファイバケーブル5を介して送られてきた指令
の内、自己の指令を取り込み、シリアルデータをパラレ
ルデータに変換し、さらに、このパラレルデータをアナ
ログ信号に変換して各モータ制御回路12a〜12cに
出力し、各モータ制御回路12a〜12cはこの信号を
受けて各軸のサーボモータM1〜M6を駆動する。The interface circuits 13a-1 in the servo amplifier 15 of the high-power section connected in a daisy chain system
3c fetches its own command from the commands sent via the optical fiber cable 5, converts the serial data into parallel data, and further converts the parallel data into analog signals to convert each of the motor control circuits 12a to 12a. 12c, and the motor control circuits 12a to 12c receive the signal and drive the servo motors M1 to M6 of the respective axes.
【0014】各サーボモータM1〜M6に取付けられた
位置検出器等からのフィードバック信号は、各インタフ
ェース回路13a〜13c内でシリアル信号に変換され
る。変換されたシリアルデータはディジーチェーン接続
によりインタフェース回路13aに送られ光信号に変換
されて光ファイバケーブル5に送りだされ、制御装置1
のインタフェース回路11はこの信号を電気信号に変換
すると共にパラレル信号に変換し軸制御回路10に渡
す。軸制御回路10はこの信号を受けて前述したフィー
ドバック制御を行う。A feedback signal from a position detector or the like attached to each of the servomotors M1 to M6 is converted into a serial signal in each of the interface circuits 13a to 13c. The converted serial data is sent to the interface circuit 13a by daisy chain connection, converted into an optical signal, sent to the optical fiber cable 5, and sent to the control device 1
The interface circuit 11 converts this signal into an electric signal and a parallel signal, and passes the signal to the axis control circuit 10. The axis control circuit 10 receives the signal and performs the above-described feedback control.
【0015】このように、本発明では、制御装置1と強
電部3に設置したサーボアンプ15を1つの光ファイバ
ーケーブルで高速シリアル結合し、サーボモータM1〜
M6を駆動制御するようにしたから、従来各軸サーボモ
ータ毎に設けなければならなかったケーブルを1本にす
ることができ、ケーブル設置スペースが小さくてすむも
のである。As described above, according to the present invention, the control device 1 and the servo amplifier 15 installed in the high-power section 3 are serially connected at high speed by one optical fiber cable, and the servo motors M1 to M1 are connected.
Since the drive of the M6 is controlled, the number of cables conventionally required to be provided for each axis servomotor can be reduced to one, so that the cable installation space can be reduced.
【0016】また、図2に示す例では、6軸のロボット
を制御する例を示したが、さらに付加軸がある場合に
は、インタフェース回路13cにさらに別のインタフェ
ース回路をディジーチェーン方式で接続し、該インタフ
ェース回路に付加軸のサーボアンプを接続し、該サーボ
アンプによって付加軸のサーボモータを駆動制御するよ
うにすればよく、システムの拡張も容易である。In the example shown in FIG. 2, an example is shown in which a six-axis robot is controlled. However, if there is an additional axis, another interface circuit is connected to the interface circuit 13c in a daisy chain system. The servo amplifier of the additional axis may be connected to the interface circuit so that the servo motor of the additional axis is driven and controlled by the servo amplifier, and the system can be easily expanded.
【0017】さらに、12軸制御可能な制御装置で6軸
ロボットを2台制御する場合には、図3に示すように、
制御装置1と各ロボットの強電部3,3´とをそれぞれ
光ファイバケーブル5、5´で接続すればよく、ケーブ
ルの占めるスペースが非常に小さくてすみ、ロボットや
その周辺機器の配設位置等の制限が少なくなる。When two 6-axis robots are controlled by a controller capable of controlling 12 axes, as shown in FIG.
The control device 1 and the high-power sections 3 and 3 'of each robot may be connected by optical fiber cables 5 and 5', respectively, and the space occupied by the cables may be very small, and the positions of the robot and its peripheral devices may be arranged. Restrictions are reduced.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明は、強電部とそれ以外の制御部が
分離されその間を光ファイバケーブルで高速シリアル結
合したから、強電部をロボット機構部に隣接もしくは内
蔵させても、制御部は安全策の外に設置することがで
き、かつケーブルの占めるスペースも小さくできる。制
御部が安全柵の外側に配置できるから、ロボットの操作
及び保守が行い易い。According to the present invention, since the high-power section and the other control sections are separated and high-speed serially connected by an optical fiber cable therebetween, the control section is safe even if the high-power section is adjacent to or built in the robot mechanism. It can be installed outside the solution, and the space occupied by the cable can be reduced. Since the control unit can be arranged outside the safety fence, operation and maintenance of the robot are easy.
【図1】本発明の一実施形態の概要を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an embodiment of the present invention.
【図2】同実施形態における制御装置(制御部)と強電
部のブロック図及びその接続を示す図である。FIG. 2 is a block diagram of a control device (control unit) and a high-power unit according to the embodiment, and a diagram showing connections thereof.
【図3】12軸制御可能な制御装置で6軸ロボットを2
台制御する本発明の他の実施形態を示す図である。FIG. 3 shows a control device capable of controlling 12 axes, which controls two 6-axis robots.
It is a figure showing other embodiments of the present invention which control a stand.
1 制御装置(制御部) 2 ロボット機構部 3 強電部 4 安全柵 5 光ファイバケーブル 11,13a,13b,13c 通信のためのインタフ
ェース回路 15 サーボアンプDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control apparatus (control part) 2 Robot mechanism part 3 High voltage part 4 Safety fence 5 Optical fiber cable 11, 13a, 13b, 13c Interface circuit for communication 15 Servo amplifier
Claims (2)
その他の制御部に分け、強電部はロボット機構部に隣接
もしくは内蔵して配置し、上記制御部と強電部に設置さ
れたサーボアンプを光ファイバケーブルによって接続す
ることを特徴とする産業用ロボットの制御装置。A control device for controlling a robot is divided into a high-power section and another control section, and the high-power section is disposed adjacent to or built in the robot mechanism section, and a servo amplifier installed in the control section and the high-power section is provided. A control device for an industrial robot, wherein the control device is connected by an optical fiber cable.
ェーン方式で接続され、強電部に設置されたサーボアン
プと上記制御部は1本の光ファイバーケーブルで接続さ
れている請求項2記載の産業用ロボットの制御装置。2. The industrial amplifier according to claim 2, wherein the servo amplifiers of the high-power section are connected in a daisy-chain system, and the servo amplifier installed in the high-power section and the control section are connected by one optical fiber cable. Robot control device.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19855396A JPH1029179A (en) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Controlling device for industrial robot |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19855396A JPH1029179A (en) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Controlling device for industrial robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1029179A true JPH1029179A (en) | 1998-02-03 |
Family
ID=16393097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP19855396A Pending JPH1029179A (en) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Controlling device for industrial robot |
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Country | Link |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040810 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041214 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |