JPS5985506A - フイ−ドバツク制御装置 - Google Patents
フイ−ドバツク制御装置Info
- Publication number
- JPS5985506A JPS5985506A JP57194808A JP19480882A JPS5985506A JP S5985506 A JPS5985506 A JP S5985506A JP 57194808 A JP57194808 A JP 57194808A JP 19480882 A JP19480882 A JP 19480882A JP S5985506 A JPS5985506 A JP S5985506A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- timer
- feedback
- encoder
- time
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B9/00—Safety arrangements
- G05B9/02—Safety arrangements electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の技術分野〉
本発明は、エンコーダから出力されるフィードバック信
号に基つきモータの駆動および停止が制御されるフィー
ドバック制御装置に関し、殊に本発明は、前記エンコー
ダの異常を監視する機能を具備した新規なフィードバッ
ク制御装置を提供するものである。
号に基つきモータの駆動および停止が制御されるフィー
ドバック制御装置に関し、殊に本発明は、前記エンコー
ダの異常を監視する機能を具備した新規なフィードバッ
ク制御装置を提供するものである。
〈発明の背景〉
従来、産業用ロボット等において、ロボットアーム駆動
用のモータは、位置指令とエンコーダからのフィードバ
ック信号との偏差値に応じてその駆動および停止が制御
される。
用のモータは、位置指令とエンコーダからのフィードバ
ック信号との偏差値に応じてその駆動および停止が制御
される。
ところがエンコーダに断線等の異常が発生した場合、モ
ータの駆動制御部にはフィードバック信号が入力されず
、これがためモータの回転が永続して、ロボットアーム
が暴走する虞れがあり、甚だ危険であった。
ータの駆動制御部にはフィードバック信号が入力されず
、これがためモータの回転が永続して、ロボットアーム
が暴走する虞れがあり、甚だ危険であった。
〈発明の目的〉
本発明は、設定時間内にフィードバック信号が帰還され
てくるか否かをチェックすることにより、エンコーダの
異常を検出し、もって装置の安全性を確保した新規なフ
ィードバック制御装置を提供することを目的とする。
てくるか否かをチェックすることにより、エンコーダの
異常を検出し、もって装置の安全性を確保した新規なフ
ィードバック制御装置を提供することを目的とする。
〈発明の構成および効果〉
」〕記目的を達成するため、本発明では、偏差値と反比
例する時間タイマに設定し、この設定時間に基づきフィ
ードバック信号の帰還を監視するよう構へした。
例する時間タイマに設定し、この設定時間に基づきフィ
ードバック信号の帰還を監視するよう構へした。
本発明によれば、エンコーダにおける断線等の異常を確
実に検出でき、この異常検出と同時にモータの駆動を停
止させる等の処理を行なうことにより、ロボットアーム
等の可動体の暴走を防止し得、装置の安全性を向上でき
る。またタイマの設定時間を偏差値と反比例させるから
、殊にモータの高速回転（こ対し、より短時間に異常を
検出できる等、発明目的を達成した優れた効果を奏する
。
実に検出でき、この異常検出と同時にモータの駆動を停
止させる等の処理を行なうことにより、ロボットアーム
等の可動体の暴走を防止し得、装置の安全性を向上でき
る。またタイマの設定時間を偏差値と反比例させるから
、殊にモータの高速回転（こ対し、より短時間に異常を
検出できる等、発明目的を達成した優れた効果を奏する
。
〈実施例の説明〉
図面はロボットアームの駆動を制御するフィードバック
制御装置を示すが、本発明はロボットアームに限らず、
その他の可動体のフィードバック制御システムにも実施
できる。
制御装置を示すが、本発明はロボットアームに限らず、
その他の可動体のフィードバック制御システムにも実施
できる。
図示例において、ロボットアーム１は減速ギヤ等を介し
てモータ２に接続され、モータ２の回転方向に応じた方
向へ運動する。モータ２には、スリット円板、光学セン
サ等より成るエンコーダ３が接続され、エンコーダ３は
モータ２と一体回転して、パルス列より成るフィードバ
ック信号ｆを出力する。
てモータ２に接続され、モータ２の回転方向に応じた方
向へ運動する。モータ２には、スリット円板、光学セン
サ等より成るエンコーダ３が接続され、エンコーダ３は
モータ２と一体回転して、パルス列より成るフィードバ
ック信号ｆを出力する。
モータ２の駆動および停止は、マイクロコンピュータ回
路より成る制御部４をもって制御される。制御部４は、
ロボットアーム１の運動目標地点を定める位置指令■と
前記フィー−ドパツク信号ｆとの偏差値を算出して、偏
差指令Ｕを出力し、更にこの偏差指令Ｕは、サーボアン
プ５にて電圧または電流指令Ｗに変換され増幅されて、
モータ２に送られる。
路より成る制御部４をもって制御される。制御部４は、
ロボットアーム１の運動目標地点を定める位置指令■と
前記フィー−ドパツク信号ｆとの偏差値を算出して、偏
差指令Ｕを出力し、更にこの偏差指令Ｕは、サーボアン
プ５にて電圧または電流指令Ｗに変換され増幅されて、
モータ２に送られる。
この制御部４には、エンコーダ３からのフィードバック
信号ｆの帰還を監視するためのタイマ６が接続されてお
り、制御部４が前記偏差値と反比例する時間Ｔを算出し
て、これをタイマ６に時間設定する。タイマ６は、前記
偏差指令Ｕの送出によりスタートし、エンコーダ３から
のフィードバック信号「によりリセットされるが、この
リセット入力がなくタイムアツプしたとき、制御部４に
対し異常検出信号ｊを出力する。制御部４は、この異常
検出信号ｉの割込みがあったとき、エンコーダ３の異常
を判断して、モータ２の駆動を停止させる。
信号ｆの帰還を監視するためのタイマ６が接続されてお
り、制御部４が前記偏差値と反比例する時間Ｔを算出し
て、これをタイマ６に時間設定する。タイマ６は、前記
偏差指令Ｕの送出によりスタートし、エンコーダ３から
のフィードバック信号「によりリセットされるが、この
リセット入力がなくタイムアツプしたとき、制御部４に
対し異常検出信号ｊを出力する。制御部４は、この異常
検出信号ｉの割込みがあったとき、エンコーダ３の異常
を判断して、モータ２の駆動を停止させる。
第３図および第４図は、位置指令に対する時間の関係を
示している。
示している。
第３図において、ロボットアーム１が現在、地点Ｏに定
位し、この状態で制御部４に位置指令Ｖが発せられた場
合を想定する。この位置指令Ｖか地点Ａのときと、これ
より遠い地点Ｂのときとを比較すると、地点Ｂの場合の
方が偏差指令Ｕ更には、電圧または電流指令Ｗの値が大
きくなり、モータ２およびエンコーダ３はより高速に回
転する。
位し、この状態で制御部４に位置指令Ｖが発せられた場
合を想定する。この位置指令Ｖか地点Ａのときと、これ
より遠い地点Ｂのときとを比較すると、地点Ｂの場合の
方が偏差指令Ｕ更には、電圧または電流指令Ｗの値が大
きくなり、モータ２およびエンコーダ３はより高速に回
転する。
今エンコーダ３のフィードバック信号ｆの内、最初のパ
ルスが出力される地点をＰとすると、ロボットアーム１
が地点Ｐに到達するに要する時間【は、位置指令Ｖが地
点Ｂのときの方が地点Ａのときより短かくなる。第４図
は両者の比較を表わしており、同図中、時間ｔＡ＋ ｉ
Ｂ（ｔＡ＞ ｔＢ）は、位置指令Ｖが地点Ａ、Ｂである
場合における地点Ｐに到達するに要する時間を夫々示す
。
ルスが出力される地点をＰとすると、ロボットアーム１
が地点Ｐに到達するに要する時間【は、位置指令Ｖが地
点Ｂのときの方が地点Ａのときより短かくなる。第４図
は両者の比較を表わしており、同図中、時間ｔＡ＋ ｉ
Ｂ（ｔＡ＞ ｔＢ）は、位置指令Ｖが地点Ａ、Ｂである
場合における地点Ｐに到達するに要する時間を夫々示す
。
」−記から偏差値（位置指令）が大きい程、エンコーダ
３からのフィードバック信号］は短時間で帰還すること
が理解できる。
３からのフィードバック信号］は短時間で帰還すること
が理解できる。
ところでモータ２の伝達関数Ｇ（ｓ）を２次遅れ系で近
似すると、次式のようになる。
似すると、次式のようになる。
Ｇ （ｓ） −□ ・・・・・・・・・■ｓ （１
−１−Ｔ ６ ｓ ） 但しＴｏは時定数、Ｋはゲイン定数である。
−１−Ｔ ６ ｓ ） 但しＴｏは時定数、Ｋはゲイン定数である。
」−記■式を逆ラプラス変換すると、次式を得る。
従って入力Ｕに対する出力γは、次式で得られる。
−１
γ＝Ｋ（ｉ−ｅ Ｔｏ）ｕ ・・・・・・・・・
■今偏差指令ｕＯに対し、モータ２が回転して、ロボ
ットアーム１が前記の地点Ｐ（こ達するまでの時間を【
ｐとすると、 −１ Ｐ＝Ｋ（１−ｅＴｏ）ｕＯ−−−−−−−・−■となり
、更にこの０式を変形すると、次の０式を得る。
■今偏差指令ｕＯに対し、モータ２が回転して、ロボ
ットアーム１が前記の地点Ｐ（こ達するまでの時間を【
ｐとすると、 −１ Ｐ＝Ｋ（１−ｅＴｏ）ｕＯ−−−−−−−・−■となり
、更にこの０式を変形すると、次の０式を得る。
ｔｐ−−Ｔｏ ｌｏｇ （１−可）・・・・・・■斯く
して前記タイマ６の設定時間Ｔ（ま、この時間【ｐに若
干の余裕時間を考慮して、つぎの簡略化した０式をもっ
て設定される。
して前記タイマ６の設定時間Ｔ（ま、この時間【ｐに若
干の余裕時間を考慮して、つぎの簡略化した０式をもっ
て設定される。
但しＣは定数である。
例えば位置指令として地点Ａ力Ｓ入力された場合、ロボ
ットアーム１が地点Ｐ（こ至るまでの時間【Ａおよび、
タイマ６の設定時間ＴＡ＋；ｉ夫々次式夫夫次式れる。
ットアーム１が地点Ｐ（こ至るまでの時間【Ａおよび、
タイマ６の設定時間ＴＡ＋；ｉ夫々次式夫夫次式れる。
ｔ４ ＝ −Ｔ ｌｏｇ （１−）・・・・・・ ■Ａ
上記から明らかなとおり、タイマ６によるフィードバッ
ク信号ｆの時間監視は、偏差値ｕｏ （位置指令が地点
Ａのときは、ｕｏ−Ａ）と反比例する設定時間Ｔに基づ
いて行なわれる。
ク信号ｆの時間監視は、偏差値ｕｏ （位置指令が地点
Ａのときは、ｕｏ−Ａ）と反比例する設定時間Ｔに基づ
いて行なわれる。
すなわち、フィードバック信号ｆの最初のパルスが設定
時間データＴ内に帰還した場合は、このパルスによりタ
イマ６がリセットされて、エンコーダ３は正常と判断さ
れるが、設定時間データＴ内にフィードバック信号の帰
還がない場合は、タイマ６がタイムアツプして、異常検
出信号ｉを出力し、エンコーダ３の異常が通知される。
時間データＴ内に帰還した場合は、このパルスによりタ
イマ６がリセットされて、エンコーダ３は正常と判断さ
れるが、設定時間データＴ内にフィードバック信号の帰
還がない場合は、タイマ６がタイムアツプして、異常検
出信号ｉを出力し、エンコーダ３の異常が通知される。
第１図および第２図は本発明にかかるフィードバック制
御装置を示すブロック説明図、第３図はロボットアーム
の運動状態を示す説明図、第４図はロボットアームの時
間経過に対する位置を表わす説明図である。 ２・・・・・・モータ ３・・・・・・エンコーダ
４・・・・・・制御部 ６・・・・・・タイマ特許
出願人 立石電機株式会社 介３−図 介４〜口
御装置を示すブロック説明図、第３図はロボットアーム
の運動状態を示す説明図、第４図はロボットアームの時
間経過に対する位置を表わす説明図である。 ２・・・・・・モータ ３・・・・・・エンコーダ
４・・・・・・制御部 ６・・・・・・タイマ特許
出願人 立石電機株式会社 介３−図 介４〜口
Claims (1)
- 位置指令とフィードバック信号との偏差値に応じて駆動
が制御されるモータと、モータに接続されモータの駆動
によりフィードバック信号を出力するエンコーダと、偏
差値と反比例する設定時間に基つき前記フィードバック
信号の帰還を監視するタイマと、偏差値およびタイマ出
力によりモータの駆動および停止を制御する制御部とか
ら成るフィードバック制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194808A JPS5985506A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | フイ−ドバツク制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194808A JPS5985506A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | フイ−ドバツク制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985506A true JPS5985506A (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16330596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57194808A Pending JPS5985506A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | フイ−ドバツク制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985506A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100664483B1 (ko) * | 1998-07-29 | 2007-01-03 | 자노메 미싱 고교가부시키가이샤 | 선택적으로 명령에 따르는 조립 로봇 아암을 갖는 스카라 로봇 |
-
1982
- 1982-11-06 JP JP57194808A patent/JPS5985506A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100664483B1 (ko) * | 1998-07-29 | 2007-01-03 | 자노메 미싱 고교가부시키가이샤 | 선택적으로 명령에 따르는 조립 로봇 아암을 갖는 스카라 로봇 |
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