JPH1052089A - ロボット用モータ制御装置 - Google Patents
ロボット用モータ制御装置Info
- Publication number
- JPH1052089A JPH1052089A JP21665196A JP21665196A JPH1052089A JP H1052089 A JPH1052089 A JP H1052089A JP 21665196 A JP21665196 A JP 21665196A JP 21665196 A JP21665196 A JP 21665196A JP H1052089 A JPH1052089 A JP H1052089A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- motor
- speed
- unit
- armature
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 位置・速度及びトルクの両方をプログラム入
力できるようにする。 【解決手段】 プログラムＰ1 通りにマニピュレータ等
８２を動かすためのモータ１４の回転量等の目標値を算
出する軌道生成部１６と、マニピュレータ等８２の位置
・速度を検出する位置・速度検出部１８と、電機子１４
ａの電流Ｉａ及び界磁コイル１４ｆの電流Ｉｆの積に基
づいてモータ１４のトルクを検出するトルク検出部２０
と、算出された目標値及び検出された位置・速度に基づ
き電機子１４ａに供給する電圧Ｖａ及び電流Ｉａを制御
する位置・速度制御部２２と、算出された目標値及び検
出されたトルクに基づき電流Ｉｆを制御するトルク制御
部２４と、検出されたトルクに基づき電圧Ｖａを位置・
速度制御部２２を介して制御するトルク干渉補正部２６
とを備えている。
力できるようにする。 【解決手段】 プログラムＰ1 通りにマニピュレータ等
８２を動かすためのモータ１４の回転量等の目標値を算
出する軌道生成部１６と、マニピュレータ等８２の位置
・速度を検出する位置・速度検出部１８と、電機子１４
ａの電流Ｉａ及び界磁コイル１４ｆの電流Ｉｆの積に基
づいてモータ１４のトルクを検出するトルク検出部２０
と、算出された目標値及び検出された位置・速度に基づ
き電機子１４ａに供給する電圧Ｖａ及び電流Ｉａを制御
する位置・速度制御部２２と、算出された目標値及び検
出されたトルクに基づき電流Ｉｆを制御するトルク制御
部２４と、検出されたトルクに基づき電圧Ｖａを位置・
速度制御部２２を介して制御するトルク干渉補正部２６
とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットのマニピ
ュレータ等を動かすモータを制御するためのロボット用
モータ制御装置に関する。
ュレータ等を動かすモータを制御するためのロボット用
モータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来のかかるロボット用モータ
制御装置の一例を示す機能ブロック図である。図８は、
図７のロボット用モータ制御装置で用いられるプログラ
ムの記述例を示す説明図である。以下、これらの図面に
基づき説明する。
制御装置の一例を示す機能ブロック図である。図８は、
図７のロボット用モータ制御装置で用いられるプログラ
ムの記述例を示す説明図である。以下、これらの図面に
基づき説明する。
【０００３】ロボット用モータ制御装置８０は、マニピ
ュレータ等８２に関する位置・速度のデータを含むプロ
グラムＰ2 を入力する作業内容教示部８４と、作業内容
教示部８４で入力されたプログラムＰ2 通りにマニピュ
レータ等８２を動かすためのモータ８６の回転量、回転
速度及び回転加速度の目標値を算出する軌道生成部８８
と、マニピュレータ等８２の位置・速度を検出する位置
・速度検出部９０と、軌道生成部８８で算出された目標
値及び位置・速度検出部９０で検出された位置・速度に
基づきモータ８６に供給する電流を制御する位置・速度
制御部９２とを備えたものである。
ュレータ等８２に関する位置・速度のデータを含むプロ
グラムＰ2 を入力する作業内容教示部８４と、作業内容
教示部８４で入力されたプログラムＰ2 通りにマニピュ
レータ等８２を動かすためのモータ８６の回転量、回転
速度及び回転加速度の目標値を算出する軌道生成部８８
と、マニピュレータ等８２の位置・速度を検出する位置
・速度検出部９０と、軌道生成部８８で算出された目標
値及び位置・速度検出部９０で検出された位置・速度に
基づきモータ８６に供給する電流を制御する位置・速度
制御部９２とを備えたものである。
【０００４】次に、ロボット用モータ制御装置８０の動
作を説明する。まず、作業者がプログラムＰ2 を作業内
容教示部８４に入力する。すると、軌道生成部８８で
は、プログラムＰ2 通りにマニピュレータ等８２を動か
すための、モータ８６の回転量、回転速度及び回転加速
度の目標値が算出される。そして、位置・速度制御部９
２は、位置・速度検出部９０で検出された位置・速度が
軌道生成部８８で算出された目標値に一致するように、
モータ８６に供給する電流を制御する。
作を説明する。まず、作業者がプログラムＰ2 を作業内
容教示部８４に入力する。すると、軌道生成部８８で
は、プログラムＰ2 通りにマニピュレータ等８２を動か
すための、モータ８６の回転量、回転速度及び回転加速
度の目標値が算出される。そして、位置・速度制御部９
２は、位置・速度検出部９０で検出された位置・速度が
軌道生成部８８で算出された目標値に一致するように、
モータ８６に供給する電流を制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のロボット用モー
タ制御装置では、速度を制御することにより結果的にト
ルクを制御する構成になっているので、位置・速度又は
トルクのどちらか一方しかプログラム入力できなかっ
た。すなわち、従来のロボット用モータ制御装置では、
位置・速度とトルクとが互いに干渉し合うことにより、
位置・速度とトルクとを独立に制御できないという問題
があった。
タ制御装置では、速度を制御することにより結果的にト
ルクを制御する構成になっているので、位置・速度又は
トルクのどちらか一方しかプログラム入力できなかっ
た。すなわち、従来のロボット用モータ制御装置では、
位置・速度とトルクとが互いに干渉し合うことにより、
位置・速度とトルクとを独立に制御できないという問題
があった。
【０００６】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、位置・速度と
トルクとを独立に制御することにより、位置・速度及び
トルクの両方をプログラム入力できるロボット用モータ
制御装置を提供することにある。
トルクとを独立に制御することにより、位置・速度及び
トルクの両方をプログラム入力できるロボット用モータ
制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るロボット用
モータ制御装置は、ロボットのマニピュレータ等を動か
す直流他励式のモータの制御装置である。すなわち、前
記マニピュレータ等に関する位置・速度及びトルクのデ
ータを含むプログラムを入力する作業内容教示部と、こ
の作業内容教示部で入力されたプログラム通りに前記マ
ニピュレータ等を動かすための前記モータの回転量、回
転速度及び回転加速度の目標値を算出する軌道生成部
と、前記マニピュレータ等の位置・速度を検出する位置
・速度検出部と、前記モータの電機子の電流及び界磁コ
イルの電流の積に基づいて当該モータのトルクを検出す
るトルク検出部と、前記軌道生成部で算出された目標値
及び前記位置・速度検出部で検出された位置・速度に基
づき前記電機子に供給する電圧及び電流を制御する位置
・速度制御部と、前記軌道生成部で算出された目標値及
び前記トルク検出部で検出されたトルクに基づき前記界
磁コイルに供給する電流を制御するトルク制御部と、前
記トルク検出部で検出されたトルクに基づき前記電機子
に供給する電圧を前記位置・速度制御部を介して制御す
るトルク干渉補正部とを備えている。「マニピュレータ
等」とは、マニピュレータの代わりに工具等でもよいと
いう意味である。
モータ制御装置は、ロボットのマニピュレータ等を動か
す直流他励式のモータの制御装置である。すなわち、前
記マニピュレータ等に関する位置・速度及びトルクのデ
ータを含むプログラムを入力する作業内容教示部と、こ
の作業内容教示部で入力されたプログラム通りに前記マ
ニピュレータ等を動かすための前記モータの回転量、回
転速度及び回転加速度の目標値を算出する軌道生成部
と、前記マニピュレータ等の位置・速度を検出する位置
・速度検出部と、前記モータの電機子の電流及び界磁コ
イルの電流の積に基づいて当該モータのトルクを検出す
るトルク検出部と、前記軌道生成部で算出された目標値
及び前記位置・速度検出部で検出された位置・速度に基
づき前記電機子に供給する電圧及び電流を制御する位置
・速度制御部と、前記軌道生成部で算出された目標値及
び前記トルク検出部で検出されたトルクに基づき前記界
磁コイルに供給する電流を制御するトルク制御部と、前
記トルク検出部で検出されたトルクに基づき前記電機子
に供給する電圧を前記位置・速度制御部を介して制御す
るトルク干渉補正部とを備えている。「マニピュレータ
等」とは、マニピュレータの代わりに工具等でもよいと
いう意味である。
【０００８】作業者は、位置・速度及びトルクのデータ
を含むプログラムを作業内容教示部に入力する。する
と、軌道生成部では、プログラム通りにマニピュレータ
等を動かすための、モータの回転量、回転速度及び回転
加速度の目標値が算出される。そして、位置・速度制御
部は、位置・速度検出部で検出された位置・速度が軌道
生成部で算出された目標値に一致するように、電機子に
供給する電圧及び電流を制御する。このとき、トルク干
渉補正部は、トルク検出部で検出されたトルクに基づ
き、電機子に供給する電圧を位置・速度制御部を介して
制御する。一方、トルク制御部は、トルク検出部で検出
されたトルクが軌道生成部で算出された目標値に一致す
るように、界磁コイルに供給する電流を制御する。
を含むプログラムを作業内容教示部に入力する。する
と、軌道生成部では、プログラム通りにマニピュレータ
等を動かすための、モータの回転量、回転速度及び回転
加速度の目標値が算出される。そして、位置・速度制御
部は、位置・速度検出部で検出された位置・速度が軌道
生成部で算出された目標値に一致するように、電機子に
供給する電圧及び電流を制御する。このとき、トルク干
渉補正部は、トルク検出部で検出されたトルクに基づ
き、電機子に供給する電圧を位置・速度制御部を介して
制御する。一方、トルク制御部は、トルク検出部で検出
されたトルクが軌道生成部で算出された目標値に一致す
るように、界磁コイルに供給する電流を制御する。
【０００９】モータのトルクは、電機子の電流及び界磁
コイルの電流の積に基づいて検出している。そのため、
外界トルクセンサを用いた場合に比べて、負荷や発生ト
ルクの変化に基づくトルク検出の遅れに基づく、トルク
制御の遅れを少なくして、特に過渡的なトルク制御特性
を改善することができる。したがって、外的要因の変動
にリアルタイムに応答して、所望のトルク可変特性を発
揮できる。これは、「（電機子の電流）×（界磁コイル
の電流） 出力トルク」という関係があるからである。
コイルの電流の積に基づいて検出している。そのため、
外界トルクセンサを用いた場合に比べて、負荷や発生ト
ルクの変化に基づくトルク検出の遅れに基づく、トルク
制御の遅れを少なくして、特に過渡的なトルク制御特性
を改善することができる。したがって、外的要因の変動
にリアルタイムに応答して、所望のトルク可変特性を発
揮できる。これは、「（電機子の電流）×（界磁コイル
の電流） 出力トルク」という関係があるからである。
【００１０】界磁コイルの電流を変化させると、電機子
に生じる逆誘起電圧も変化してしまう。そのため、位置
・速度制御部で予め設定されてあった条件も変わってし
まうので、トルク干渉補正部が電機子に供給する電圧を
制御している。例えば、界磁コイルの電流を増加させる
と、電機子の逆誘起電圧も増加するので、電機子に供給
する電圧を増加させる。
に生じる逆誘起電圧も変化してしまう。そのため、位置
・速度制御部で予め設定されてあった条件も変わってし
まうので、トルク干渉補正部が電機子に供給する電圧を
制御している。例えば、界磁コイルの電流を増加させる
と、電機子の逆誘起電圧も増加するので、電機子に供給
する電圧を増加させる。
【００１１】軌跡、位置、速度等を設定した場合、負荷
の状態予測により、大きいトルクから小さいトルクまで
のきめ細かい設定が可能である。すなわち、大きい負荷
を予測してプログラム設定時に大きいトルクを設定し、
又は、小さい負荷を予測してプログラム設定時に小さい
トルクを設定する。したがって、150 ％、300 ％、500
％等の制限トルク（電流）の半固定状態ではなく、プロ
グラム上で任意にトルクを設定できる。
の状態予測により、大きいトルクから小さいトルクまで
のきめ細かい設定が可能である。すなわち、大きい負荷
を予測してプログラム設定時に大きいトルクを設定し、
又は、小さい負荷を予測してプログラム設定時に小さい
トルクを設定する。したがって、150 ％、300 ％、500
％等の制限トルク（電流）の半固定状態ではなく、プロ
グラム上で任意にトルクを設定できる。
【００１２】また、前記ロボット用モータ制御装置にお
いて、前記モータの温度を検出する温度検出部が付設さ
れ、前記トルク制御部には、この温度検出部で検出され
た温度に基づき前記モータの過熱を防ぐように前記電流
を制御する機能が付設されたものとしてもよい。
いて、前記モータの温度を検出する温度検出部が付設さ
れ、前記トルク制御部には、この温度検出部で検出され
た温度に基づき前記モータの過熱を防ぐように前記電流
を制御する機能が付設されたものとしてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るロボット用
モータ制御装置の第一実施形態を示す機能ブロックであ
る。図２は、図１のロボット用モータ制御装置における
位置・速度検出部、トルク検出部、位置・速度制御部、
トルク制御部及びトルク干渉補正部の一例をより詳細に
示した機能ブロック図である。以下、これらの図面に基
づき説明する。
モータ制御装置の第一実施形態を示す機能ブロックであ
る。図２は、図１のロボット用モータ制御装置における
位置・速度検出部、トルク検出部、位置・速度制御部、
トルク制御部及びトルク干渉補正部の一例をより詳細に
示した機能ブロック図である。以下、これらの図面に基
づき説明する。
【００１４】ロボット用モータ制御装置１０は、マニピ
ュレータ等８２に関する位置・速度及びトルクのデータ
を含むプログラムＰ1 （図４）を入力する作業内容教示
部１２と、作業内容教示部１２で入力されたプログラム
通りにマニピュレータ等８２を動かすためのモータ１４
の回転量、回転速度及び回転加速度の目標値を算出する
軌道生成部１６と、マニピュレータ等８２の位置・速度
を検出する位置・速度検出部１８と、モータ１４の電機
子１４ａの電流Ｉａ及び界磁コイル１４ｆの電流Ｉｆの
積Ｉａ・Ｉｆに基づいてモータ１４のトルクを検出する
トルク検出部２０と、軌道生成部１６で算出された目標
値及び位置・速度検出部１８で検出された位置・速度に
基づき電機子１４ａに供給する電圧Ｖａ及び電流Ｉａを
制御する位置・速度制御部２２と、軌道生成部１６で算
出された目標値及びトルク検出部２０で検出されたトル
クに基づき界磁コイル１４ｆに供給する電流Ｉｆを制御
するトルク制御部２４と、トルク検出部２０で検出され
たトルクに基づき電機子１４ａに供給する電圧Ｖａを位
置・速度制御部１８を介して制御するトルク干渉補正部
２６とを備えている。
ュレータ等８２に関する位置・速度及びトルクのデータ
を含むプログラムＰ1 （図４）を入力する作業内容教示
部１２と、作業内容教示部１２で入力されたプログラム
通りにマニピュレータ等８２を動かすためのモータ１４
の回転量、回転速度及び回転加速度の目標値を算出する
軌道生成部１６と、マニピュレータ等８２の位置・速度
を検出する位置・速度検出部１８と、モータ１４の電機
子１４ａの電流Ｉａ及び界磁コイル１４ｆの電流Ｉｆの
積Ｉａ・Ｉｆに基づいてモータ１４のトルクを検出する
トルク検出部２０と、軌道生成部１６で算出された目標
値及び位置・速度検出部１８で検出された位置・速度に
基づき電機子１４ａに供給する電圧Ｖａ及び電流Ｉａを
制御する位置・速度制御部２２と、軌道生成部１６で算
出された目標値及びトルク検出部２０で検出されたトル
クに基づき界磁コイル１４ｆに供給する電流Ｉｆを制御
するトルク制御部２４と、トルク検出部２０で検出され
たトルクに基づき電機子１４ａに供給する電圧Ｖａを位
置・速度制御部１８を介して制御するトルク干渉補正部
２６とを備えている。
【００１５】モータ１４は、電機子１４ａと界磁コイル
１４ｆとが別々の電源によって通電される、直流他励式
である。作業内容教示部１２及び軌道生成部１６は、マ
イクロコンピュータを中心に構成された一般的なもので
ある。
１４ｆとが別々の電源によって通電される、直流他励式
である。作業内容教示部１２及び軌道生成部１６は、マ
イクロコンピュータを中心に構成された一般的なもので
ある。
【００１６】位置・速度検出部１８は、電機子１４ａに
連動して回転するロータリエンコーダ１８１と、ロータ
リエンコーダ１８１から得られた信号を増幅するパルス
ジェネレータ１８２とから構成されている。位置・速度
検出部１８は、モータ１４の回転数を検出することによ
り、マニピュレータ等８２の位置・速度を間接的に検出
する。トルク検出部２０は、電流Ｉａを検出する電流セ
ンサ２０ａと、電流Ｉｆを検出する電流センサ２０ｆ
と、積Ｉａ・Ｉｆに基づいてモータ１４のトルクを算出
しこのトルクに対応する直流電圧を出力するトルクセン
サ２０１とから構成されている。位置・速度制御部２２
は、位置調節器２２１、減算器２２２、Ｆ／Ｖコンバー
タ２２３、速度サーボアンプ２２４等によって構成され
ている。トルク制御部２４は、減算器２４１、トルクサ
ーボアンプ２４２、カレントレギュレータ２４４等によ
って構成されている。トルク干渉補正部２６は、ＰＩＤ
制御器２４３、ボルテージレギュレータ２４５等によっ
て構成されている。
連動して回転するロータリエンコーダ１８１と、ロータ
リエンコーダ１８１から得られた信号を増幅するパルス
ジェネレータ１８２とから構成されている。位置・速度
検出部１８は、モータ１４の回転数を検出することによ
り、マニピュレータ等８２の位置・速度を間接的に検出
する。トルク検出部２０は、電流Ｉａを検出する電流セ
ンサ２０ａと、電流Ｉｆを検出する電流センサ２０ｆ
と、積Ｉａ・Ｉｆに基づいてモータ１４のトルクを算出
しこのトルクに対応する直流電圧を出力するトルクセン
サ２０１とから構成されている。位置・速度制御部２２
は、位置調節器２２１、減算器２２２、Ｆ／Ｖコンバー
タ２２３、速度サーボアンプ２２４等によって構成され
ている。トルク制御部２４は、減算器２４１、トルクサ
ーボアンプ２４２、カレントレギュレータ２４４等によ
って構成されている。トルク干渉補正部２６は、ＰＩＤ
制御器２４３、ボルテージレギュレータ２４５等によっ
て構成されている。
【００１７】位置調節器２２１は、偏差カウンタであ
り、位置・速度指令によって与えられる回転指令パルス
数と、パルスジェネレータ１８２から得られたパルス数
との差（溜まりパルス）を絶えず記憶しており、溜まり
パルスが０になった時点でモータ１４の回転を停止させ
るように制御する。位置調節器２２１の溜まりパルス数
は、アナログ電圧として出力され、減算器２２３でＦ／
Ｖコンバータ２２３の出力電圧分を差し引かれた後、速
度サーボアンプ２２４へ出力される。速度サーボアンプ
２２４は、入力電圧に応じたデューティー比で電機子１
４ａに対してＰＷＭ制御を行う。このときの電機子１４
ａに印加される電圧Ｖａは、ボルテージレギュレータ２
４５の出力電圧である。
り、位置・速度指令によって与えられる回転指令パルス
数と、パルスジェネレータ１８２から得られたパルス数
との差（溜まりパルス）を絶えず記憶しており、溜まり
パルスが０になった時点でモータ１４の回転を停止させ
るように制御する。位置調節器２２１の溜まりパルス数
は、アナログ電圧として出力され、減算器２２３でＦ／
Ｖコンバータ２２３の出力電圧分を差し引かれた後、速
度サーボアンプ２２４へ出力される。速度サーボアンプ
２２４は、入力電圧に応じたデューティー比で電機子１
４ａに対してＰＷＭ制御を行う。このときの電機子１４
ａに印加される電圧Ｖａは、ボルテージレギュレータ２
４５の出力電圧である。
【００１８】トルク指令はトルクに対応したアナログ電
圧であり、減算器２４１でトルクセンサ２０１の出力電
圧分が差し引かれた後、トルクサーボアンプ２４２へ出
力される。トルクサーボアンプ２４２の出力信号は、カ
レントレギュレータ２４４及びＰＩＤ制御器２４３へ出
力される。カレントレギュレータ２４４は、トルクサー
ボアンプ２４２の出力信号に応じて、出力する定電流値
を変化させる。ボルテージレギュレータ２４５は、ＰＩ
Ｄ制御器２４３の出力信号に応じて、出力する定電圧値
を変化させる。
圧であり、減算器２４１でトルクセンサ２０１の出力電
圧分が差し引かれた後、トルクサーボアンプ２４２へ出
力される。トルクサーボアンプ２４２の出力信号は、カ
レントレギュレータ２４４及びＰＩＤ制御器２４３へ出
力される。カレントレギュレータ２４４は、トルクサー
ボアンプ２４２の出力信号に応じて、出力する定電流値
を変化させる。ボルテージレギュレータ２４５は、ＰＩ
Ｄ制御器２４３の出力信号に応じて、出力する定電圧値
を変化させる。
【００１９】図３は、モータ１４のトルク特性を示すグ
ラフである。以下、図１乃至図３に基づき説明する。
ラフである。以下、図１乃至図３に基づき説明する。
【００２０】図３において、横軸に回転数（Ｎ）を示
し、縦軸にトルク（Ｔ）を示している。モータ１４のト
ルクＴは、次式によって示される。Ｔ＝ｋ2 ・ｋ3 ・Ｉ
ｆ・（Ｖａ−ｋ1 ・ｋ3 ・Ｎ・Ｉｆ）／Ｒａ・・・
（１）。ここで、Ｒa は電機子１４ａの抵抗、ｋ1 , ｋ
2 ，ｋ3 は定数である。縦軸上の点は、各トルク特性に
おける回転数Ｎ＝０のときのトルクすなわち拘束トルク
を示し、その値は、ｋ2 ・ｋ3 ・Ｉａ・Ｉｆによっで示
される。また、横軸上の点は、トルクＴ＝０のときの回
転数すなわち無負荷回転数を示し、その値はＶａ／（ｋ
1 ・ｋ3 ・Ｉｆ）である。
し、縦軸にトルク（Ｔ）を示している。モータ１４のト
ルクＴは、次式によって示される。Ｔ＝ｋ2 ・ｋ3 ・Ｉ
ｆ・（Ｖａ−ｋ1 ・ｋ3 ・Ｎ・Ｉｆ）／Ｒａ・・・
（１）。ここで、Ｒa は電機子１４ａの抵抗、ｋ1 , ｋ
2 ，ｋ3 は定数である。縦軸上の点は、各トルク特性に
おける回転数Ｎ＝０のときのトルクすなわち拘束トルク
を示し、その値は、ｋ2 ・ｋ3 ・Ｉａ・Ｉｆによっで示
される。また、横軸上の点は、トルクＴ＝０のときの回
転数すなわち無負荷回転数を示し、その値はＶａ／（ｋ
1 ・ｋ3 ・Ｉｆ）である。
【００２１】図３から明らかなように、トルク特性は、
電圧Ｖａが増大すると平行移動してトルク，回転数とも
に増加する。電圧Ｖａが一定のとき、電流Ｉｆが増加す
ると、特性の傾斜が大きくなって、トルクが増大すると
ともに回転数が減少し、電流Ｉｆが減少すると、特性の
傾斜が小さくなって、トルクが減少するとともに回転数
が増大する。したがって、電圧Ｖａ，電流Ｉａ，Ｉｆを
様々に変化させることによって、多様なトルク特性が得
られることから、位置・速度とトルクとを独立に制御す
ることが可能となる。例えば、一定の回転数（速度）を
維持したままトルクを増減したり、一定のトルクを維持
したままを回転数（速度）を増減したり、回転数（速
度）及びトルクをともに増減したりすることが可能とな
る。
電圧Ｖａが増大すると平行移動してトルク，回転数とも
に増加する。電圧Ｖａが一定のとき、電流Ｉｆが増加す
ると、特性の傾斜が大きくなって、トルクが増大すると
ともに回転数が減少し、電流Ｉｆが減少すると、特性の
傾斜が小さくなって、トルクが減少するとともに回転数
が増大する。したがって、電圧Ｖａ，電流Ｉａ，Ｉｆを
様々に変化させることによって、多様なトルク特性が得
られることから、位置・速度とトルクとを独立に制御す
ることが可能となる。例えば、一定の回転数（速度）を
維持したままトルクを増減したり、一定のトルクを維持
したままを回転数（速度）を増減したり、回転数（速
度）及びトルクをともに増減したりすることが可能とな
る。
【００２２】ロボット用モータ制御装置１０において
は、積Ｉａ・Ｉｆに基づいてトルクを求め、これを例え
ば微分することで、モータ１４の負荷トルク変動を算出
する。そして、このようにして求められた負荷トルク変
化率を位置・速度制御部２２及びトルク制御部２４へフ
ィードバックすることにより慣性負荷の存在に基づく制
御の遅れを少なくして、トルク制御特性をより向上させ
るようにしている。
は、積Ｉａ・Ｉｆに基づいてトルクを求め、これを例え
ば微分することで、モータ１４の負荷トルク変動を算出
する。そして、このようにして求められた負荷トルク変
化率を位置・速度制御部２２及びトルク制御部２４へフ
ィードバックすることにより慣性負荷の存在に基づく制
御の遅れを少なくして、トルク制御特性をより向上させ
るようにしている。
【００２３】図４は、図１のロボット用モータ制御装置
で用いられるプログラムの記述例を示す説明図である。
以下、図１乃至図４に基づきロボット用モータ制御装置
１０の動作を説明する。
で用いられるプログラムの記述例を示す説明図である。
以下、図１乃至図４に基づきロボット用モータ制御装置
１０の動作を説明する。
【００２４】作業者は、まず、図４に示すような位置・
速度及びトルクのデータを含むプログラムＰ1 を作業内
容教示部に入力する。トルクについては、例えば定格ト
ルクに対して「１〜9000％」の範囲で入力する。する
と、軌道生成部１６では、プログラムＰ1 通りにマニピ
ュレータ等８２を動かすための、モータ１４の回転量、
回転速度及び回転加速度の目標値が算出される。位置・
速度制御部２２は、位置・速度検出部１８で検出された
位置・速度が軌道生成部１６で算出された目標値に一致
するように、電機子１４ａに供給する電圧Ｖａ及び電流
Ｉａを制御する。このとき、トルク干渉補正部２６は、
トルク検出部２０で検出されたトルクに基づき、電機子
１４ａに供給する電圧Ｖａを位置・速度制御部２２を介
して制御する。トルク制御部２４は、トルク検出部２０
で検出されたトルクが軌道生成部１６で算出された目標
値に一致するように、界磁コイル１４ｆに供給する電流
Ｉｆを制御する。
速度及びトルクのデータを含むプログラムＰ1 を作業内
容教示部に入力する。トルクについては、例えば定格ト
ルクに対して「１〜9000％」の範囲で入力する。する
と、軌道生成部１６では、プログラムＰ1 通りにマニピ
ュレータ等８２を動かすための、モータ１４の回転量、
回転速度及び回転加速度の目標値が算出される。位置・
速度制御部２２は、位置・速度検出部１８で検出された
位置・速度が軌道生成部１６で算出された目標値に一致
するように、電機子１４ａに供給する電圧Ｖａ及び電流
Ｉａを制御する。このとき、トルク干渉補正部２６は、
トルク検出部２０で検出されたトルクに基づき、電機子
１４ａに供給する電圧Ｖａを位置・速度制御部２２を介
して制御する。トルク制御部２４は、トルク検出部２０
で検出されたトルクが軌道生成部１６で算出された目標
値に一致するように、界磁コイル１４ｆに供給する電流
Ｉｆを制御する。
【００２５】図５は、本発明に係るロボット用モータ制
御装置の第二実施形態を示す機能ブロックである。図６
は、図５のロボット用モータ制御装置における位置・速
度検出部、トルク検出部、位置・速度制御部、トルク制
御部、トルク干渉補正部及び温度検出部の一例をより詳
細に示した機能ブロック図である。以下、これらの図面
に基づき説明する。ただし、図１及び図２と同一部分は
同一符号を付すことにより重複説明を省略する。
御装置の第二実施形態を示す機能ブロックである。図６
は、図５のロボット用モータ制御装置における位置・速
度検出部、トルク検出部、位置・速度制御部、トルク制
御部、トルク干渉補正部及び温度検出部の一例をより詳
細に示した機能ブロック図である。以下、これらの図面
に基づき説明する。ただし、図１及び図２と同一部分は
同一符号を付すことにより重複説明を省略する。
【００２６】ロボット用モータ制御装置３０には、モー
タ１４の温度を検出する温度検出部３２が付設されてい
る。そして、トルク制御部３４には、温度検出部３２で
検出された温度に基づきモータ１４の過熱を防ぐように
電流Ｉｆを制御する機能が付設されている。温度検出部
３２は、例えば図示しないが、モータ１４の筐体に密接
した状態で取り付けられたサーミスタと、サーミスタの
抵抗値が一定以上になるとＨレベル電圧を出力する出力
回路とから構成されている。温度検出部３２の出力電圧
は、減算器２４１でトルクサーボアンプ２４２の入力電
圧を差し引く。したがって、モータ１４が過熱すると電
流Ｉｆが減少することにより、モータ１４が保護され
る。特に、回転数（位置・速度）とトルクとを独立に制
御すると、モータ１４が過熱しやすくなるので、ロボッ
ト用モータ制御装置３０は本発明に好ましい形態であ
る。従来技術では、図４から明らかなように、回転数と
トルクとがおおよそ反比例することから、このような問
題はあまり生じない。
タ１４の温度を検出する温度検出部３２が付設されてい
る。そして、トルク制御部３４には、温度検出部３２で
検出された温度に基づきモータ１４の過熱を防ぐように
電流Ｉｆを制御する機能が付設されている。温度検出部
３２は、例えば図示しないが、モータ１４の筐体に密接
した状態で取り付けられたサーミスタと、サーミスタの
抵抗値が一定以上になるとＨレベル電圧を出力する出力
回路とから構成されている。温度検出部３２の出力電圧
は、減算器２４１でトルクサーボアンプ２４２の入力電
圧を差し引く。したがって、モータ１４が過熱すると電
流Ｉｆが減少することにより、モータ１４が保護され
る。特に、回転数（位置・速度）とトルクとを独立に制
御すると、モータ１４が過熱しやすくなるので、ロボッ
ト用モータ制御装置３０は本発明に好ましい形態であ
る。従来技術では、図４から明らかなように、回転数と
トルクとがおおよそ反比例することから、このような問
題はあまり生じない。
【００２７】
【発明の効果】請求項１又は２記載のロボット用モータ
制御装置によれば、直流他励式のモータを用い、電機子
の電流及び界磁コイルの電流の積に基づいてモータのト
ルクを検出し、このトルクに基づき電機子及び界磁コイ
ルを通電制御することにより、位置・速度とトルクとを
独立に制御できるので、位置・速度及びトルクの両方を
簡単にプログラム入力できる。
制御装置によれば、直流他励式のモータを用い、電機子
の電流及び界磁コイルの電流の積に基づいてモータのト
ルクを検出し、このトルクに基づき電機子及び界磁コイ
ルを通電制御することにより、位置・速度とトルクとを
独立に制御できるので、位置・速度及びトルクの両方を
簡単にプログラム入力できる。
【００２８】請求項２記載のロボット用モータ制御装置
によれば、モータの温度を検出し、この温度に基づきモ
ータの過熱を防ぐように通電制御することにより、モー
タを保護することができる。
によれば、モータの温度を検出し、この温度に基づきモ
ータの過熱を防ぐように通電制御することにより、モー
タを保護することができる。
【図１】本発明に係るロボット用モータ制御装置の第一
実施形態を示す機能ブロックである。
実施形態を示す機能ブロックである。
【図２】図１のロボット用モータ制御装置における位置
・速度検出部、トルク検出部、位置・速度制御部、トル
ク制御部及びトルク干渉補正部の一例をより詳細に示し
た機能ブロック図である。
・速度検出部、トルク検出部、位置・速度制御部、トル
ク制御部及びトルク干渉補正部の一例をより詳細に示し
た機能ブロック図である。
【図３】直流他励式のモータのトルク特性を示すグラフ
である。
である。
【図４】図１のロボット用モータ制御装置で用いられる
プログラムの記述例を示す説明図である。
プログラムの記述例を示す説明図である。
【図５】本発明に係るロボット用モータ制御装置の第二
実施形態を示す機能ブロックである。
実施形態を示す機能ブロックである。
【図６】図５のロボット用モータ制御装置における位置
・速度検出部、トルク検出部、位置・速度制御部、トル
ク制御部、トルク干渉補正部及び温度検出部の一例をよ
り詳細に示した機能ブロック図である。
・速度検出部、トルク検出部、位置・速度制御部、トル
ク制御部、トルク干渉補正部及び温度検出部の一例をよ
り詳細に示した機能ブロック図である。
【図７】従来のロボット用モータ制御装置の一例を示す
機能ブロックである。
機能ブロックである。
【図８】図７のロボット用モータ制御装置で用いられる
プログラムの記述例を示す説明図である。
プログラムの記述例を示す説明図である。
１０，３０ ロボット用モータ制御装置 １２ 作業内容教示部 １４ モータ １４ａ 電機子 １４ｆ 界磁コイル １６ 軌道生成部 １８ 位置・速度検出部 ２０ トルク検出部 ２２ 位置・速度制御部 ２４，３４ トルク制御部 ２６ トルク干渉補正部 ３２ 温度検出部 ８２ マニピュレータ等 Ｉａ 電機子の電流 Ｉｆ 界磁コイルの電流 Ｖａ 電機子の電圧 Ｐ1 プログラム
Claims (2)
- 【請求項１】 ロボットのマニピュレータ等を動かす直
流他励式のモータの制御装置であって、 前記マニピュレータ等に関する位置・速度及びトルクの
データを含むプログラムを入力する作業内容教示部と、
この作業内容教示部で入力されたプログラム通りに前記
マニピュレータ等を動かすための前記モータの回転量、
回転速度及び回転加速度の目標値を算出する軌道生成部
と、前記マニピュレータ等の位置・速度を検出する位置
・速度検出部と、前記モータの電機子の電流及び界磁コ
イルの電流の積に基づいて当該モータのトルクを検出す
るトルク検出部と、前記軌道生成部で算出された目標値
及び前記位置・速度検出部で検出された位置・速度に基
づき前記電機子に供給する電圧及び電流を制御する位置
・速度制御部と、前記軌道生成部で算出された目標値及
び前記トルク検出部で検出されたトルクに基づき前記界
磁コイルに供給する電流を制御するトルク制御部と、前
記トルク検出部で検出されたトルクに基づき前記電機子
に供給する電圧を前記位置・速度制御部を介して制御す
るトルク干渉補正部とを備えた、ロボット用モータ制御
装置。 - 【請求項２】 前記モータの温度を検出する温度検出部
が付設され、 前記トルク制御部には、この温度検出部で検出された温
度に基づき前記モータの過熱を防ぐように前記電流を制
御する機能が付設された、 請求項１記載のロボット用モータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21665196A JPH1052089A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | ロボット用モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21665196A JPH1052089A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | ロボット用モータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1052089A true JPH1052089A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16691797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21665196A Withdrawn JPH1052089A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | ロボット用モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1052089A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000047372A1 (fr) | 1999-02-10 | 2000-08-17 | Sony Corporation | Dispositif et procede de commande d'un mecanisme d'assemblage, dispositif d'assemblage, dispositif robotique et procede de commande d'un tel dispositif robotique |
| JP2005273547A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Fuji Industrial Co Ltd | 送風機の風量制御方法 |
-
1996
- 1996-07-30 JP JP21665196A patent/JPH1052089A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000047372A1 (fr) | 1999-02-10 | 2000-08-17 | Sony Corporation | Dispositif et procede de commande d'un mecanisme d'assemblage, dispositif d'assemblage, dispositif robotique et procede de commande d'un tel dispositif robotique |
| JP2005273547A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Fuji Industrial Co Ltd | 送風機の風量制御方法 |
| JP4726424B2 (ja) * | 2004-03-25 | 2011-07-20 | 富士工業株式会社 | 送風機の風量制御方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0468806B1 (en) | Temperature control system for motors and power components of a material handling vehicle | |
| JPH0135597B2 (ja) | ||
| JP3537416B2 (ja) | サーボ制御装置 | |
| JP2002029432A (ja) | 電動パワーステアリング制御装置 | |
| JP2005086841A (ja) | モータ制御装置 | |
| JPS62112028A (ja) | シャシダイナモメータシステムの制御装置 | |
| CN111791087A (zh) | 具有主轴以及进给轴的机床的控制装置 | |
| JPH0518285A (ja) | インバータ式エンジン発電機 | |
| JPH1052089A (ja) | ロボット用モータ制御装置 | |
| JP2010142049A (ja) | 多軸モータドライブシステムとその共通コンバータの過負荷保護方法及び装置 | |
| EP0926577A1 (en) | Controller for electric motor | |
| JP2007330079A (ja) | 加速度指令付き速度制御装置および電動機の速度制御方法 | |
| JP2849085B2 (ja) | 電動機のデイジタル速度制御方法 | |
| JP4792820B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP2003510003A (ja) | 電子式に電流切換が行われるモータ | |
| JP6467892B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JPH06117393A (ja) | ロボットの制御装置 | |
| JP3438195B2 (ja) | モータの制御装置 | |
| EP0909015B1 (en) | Servo-motor driving method | |
| JP3163934B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JPH07322664A (ja) | 電動機の制御装置 | |
| EP0909016A2 (en) | Servo-motor driving method | |
| WO2022196002A1 (ja) | 負荷監視装置及び負荷監視方法 | |
| JPH10243674A (ja) | 直流電動機保護装置 | |
| JPH06165554A (ja) | 電動機の定速度制御方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |