JPS6019801B2 - 駆動電動機電流制御機能をもつ産業用ロボット装置 - Google Patents

駆動電動機電流制御機能をもつ産業用ロボット装置

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JPS6019801B2
JPS6019801B2 JP55129045A JP12904580A JPS6019801B2 JP S6019801 B2 JPS6019801 B2 JP S6019801B2 JP 55129045 A JP55129045 A JP 55129045A JP 12904580 A JP12904580 A JP 12904580A JP S6019801 B2 JPS6019801 B2 JP S6019801B2
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秀雄 宮下
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    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、駆動電動機電流制御機能をもつ産業用ロボッ
ト菱鷹に関する。
従来、産業用ロボット装置の各軸の駆動には直流電動機
が用いられ、該直流電動機の駆動を制御するために第1
図に示されるような制御回路が用いられている。
第1図の制御回路は、下記のように動作する。
位置指令入力11が与えられ、加算器12において前記
の位置指令入力11と、電動器16に連結されたパルス
コーダ17よりの位置帰還信号18との差が算出され、
この差はエラーレジスタ13にセットされ、該セットさ
れた値はディジタル対アナログ変換器(DA変換器)1
9によりアナログ基に変換され、速度指令入力として速
度制御用増幅回路15の1つの入力に供V給される。前
記のパルスコーダ17よりの位置帰還信号18はまた、
周波数対電圧変換器(VF変換器)14により電圧信号
に変換され、該蟹圧信号は速度帰還信号として速度制御
用増幅回路15の他の1つの入力に供V給される。速度
制御用増幅回路15の出力により、電動器16の駆動が
制御される。しかしながら、前記の回路を用いた産業用
ロボット装置は、一定の出力トルクにおいて被保持物を
池物に押し付けることはできない。
すなわち、例えば、ロボット袋贋を用いて被保持物が、
旋盤等の工作機械のチャックに所望の固定状態に保持さ
れるとする。このような場合、位置制御だけではチャッ
クに所望の固定状態に保持させることは困難である。そ
れゆえ、前記の回路を用いた産業用ロボット装置におい
ては、位置制御の特性は満足されるが、一定の出力トル
クにおいて被保持物を池物に押し付けるといった動作は
行うことができないという問題がある。本発明の目的は
前述の従釆形における問題点にかんがみ、産業用ロボッ
ト装置において、位置指令により位置制御を行い、該ロ
ボット装置の支持機構(例えばロボット装置の例)によ
って被保持物が所定の位置に達した時点で切換指令信号
により位置制御から電流制御へ切換えるという着想にも
とづき、被保持物を一定の出力トルクにおいて池物に押
し付けることができるようにし、産業用ロボットの動作
を確実化することにあるづ本発明においては、産業用ロ
ボット装置において、該ロボット装置の支持機構が所定
の位置に到達するまでは速度指令信号をその出力側に供
給し、該ロボット装置の支持機構が所定の位直に達した
時点で電流指令信号と電流帰還信号とをその出力側に供
給するように切襖指令信号により各信号供給回路が選択
的に切換えられる切換回路;該速度指令信号と、該電流
指令信号および電流帰還信号とが、該切換回路により選
択的に供v給されるとともに、速度帰還信号が直接供給
され、これにより該速度指令信号および速度帰還信号と
、該電流指令信号、電流帰還信号、および速度帰還信号
とを選択的に加算して出力する入力加算回路;および該
入力加算回路からの出力が供給されて駆動電動機を制御
する演算増中器をそなえ;これによって該ロボット装置
の支持機構が所定の位置に達した時点で、該切換指令信
号により位置制御から電流制御に切換えられることを特
徴とする、駆動電動機電流制御機能をもつ産業用ロボッ
ト装置が提供される。
本発明の一実施例としての駆動電動機電流制御機能をも
つ産業用ロボット装置が第2図に示される。
制御回路21は、ロボット装置の位置を決める3方向成
分r,0,zの各個に1式ずつ設けられ、いずれも同一
の機能を有する。位置指令信号入力32は加算器24に
供給され、ロボットの各方向の位置を駆動する電動機、
例えばMzに連結されたパルスコーダからの位置信号3
4との差が加算器24の出力において得られ、エラーレ
ジスタ25にセットされる。エラーレジスタ25の出力
はDA変換器27を経由して切換回路23のスイッチ3
5に接続される。電流値指令信号入力33は、電流値し
ジスタ26にセットされ、DA変換器28を経由して切
換回路23の連動スイッチ36の1つの接点に接続され
る。位置帰還信号34はまた、周波数対蟹圧変換器29
に供v給され鰭圧信号に変換されて、入力加算回路41
を介して演算増幅器38の入力に供給される。駆動電動
機の電流検出用抵抗31からの電流帰還信号37は連動
スイッチ36の他の1つの接点に接続される。スイッチ
35を経由した速度指令信号は、入力加算回路41の第
1入力を介して演算増幅器38の入力に供〉給される。
周波数対電圧変換器29からの速度帰還信号4川ま入力
加算回路41の第2入力を介して演算増幅器38の入力
に供v給される。連動スイッチ36を経由した鰭流値指
令信号および鰭流帰還信号は、それぞれ入力加算回路4
1の第3および第4入力を介して演算増幅器38に供V
給される。速度制御増幅回路30の出力は、電動機電流
検出用抵抗31を介して駆動電動機に接続される。第2
図の産業用ロボット装置は下記のように動作する。
ロボット制御装置22からの切換指令信号39により位
置制御と電流制御の切換が行われる。この切換指令信号
39は切換回路23に供給され、スイッチ35および連
動スイッチ36の開閉を制御する。位置制御を行う場合
、切換指令によりスイッチ35が閉路され、連動スイッ
チ36が関略される。それにより速度指令信号および速
度帰還信号が演算増幅器38の入力に供給され、ロボッ
ト制御装置22からの位置指令信号32により所望の位
置に到達するように制御される。位置制御から電流制御
に切換える場合は、切換指令信号39により、スイッチ
35が開路され、連動客単を篤鰭勢曇る量産篤農実費誓
増幅器38の入力に供給される。駆動電動機は、ロボッ
ト制御装置22からの電流指令33により設定された電
流値しジスタ26の出力信号により制御される。こぬ場
合電流帰還信号とともに速度帰還信号が演算増幅器38
に入力されているために、駆動電動機は安定した速度に
おいて回転し、ロボットの運動が旋盤42のチャック端
面43等の固定壁により妨害され停止させられたとき速
度帰還信号は零に等しくなり、それにより、駆動電動機
の電流値は設定された電流指令値に等しくなる。すなわ
ち、駆動電動機において、一定の出力トルクが得られる
。電流制御によって駆動電動機が回転したことにより生
ずる位置の変化は、エラーレジスタ25に記憶されてお
り、それにより位置情報は保持される。位置制御が行わ
れている場合の速度指令信号と直流電動機電流Aとの関
係は第3図の特性図に示される。
第3図の特性図には、極めて小さな速度指令信号(mV
程度)により直流電動機電流が定格電流近くまで上昇す
ることが示されている。すなわち、設定位置からの偏位
に対して、直流電動機は、定格出力において回転し、す
みやかに設定位置近くまで移動し、設定位置近くにおい
て急激に減速し設定位置において停止する。この場合、
わずかな位層偏位に対しても極めて大きな出力トルクが
生ずる。電流制御が行われる場合の電流指令信号と直流
電動機電流Aとの関係は第4図の特性図に示される。
第4図には、電流指令信号に対して直流電動機電流Aは
相対的に低い煩斜を有することが示される。この場合、
電流帰還信号および速度帰還信号を協働させることによ
り、安定した電流制御を行い、一定の出力トルクにおい
て直流電動機を駆動することができる。なお、前述にお
いては、本発明を駆動電動機電流制御機能をもつ産業用
ロボット装置として記述したが、本発明における駆動電
動機制御機構を産業用ロボット装置に類似する装置に応
用することが可能である。
本発明によれば、位置制御および電流制御をロポット制
御装置からの切換指令に応じて選択的に切換えて行い、
位置制御により被保持物を所定の位置に移動させ、電流
制御により駆動電動機を一定の出力トルクにおいて作動
させることにより、被保持物を一定のトルクで他物に押
し付けることができ、産業用ロボットの動作を確実化す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の産業用ロボット装置において使用され
ている駆動電動機制御回路の回路図、第2図は、本発明
の一実施例としての駆動電動機制御機能をもつ産業用ロ
ボット装置を示す図、第3図は、第2図の回路において
位置制御が行われる場合の、速度指令信号と電動機電流
との間の関係を示す特性図、第4図は、第2図の回路に
おいて電流制御が行われる場合の、電流指令信号と電動
機電流との間の関係を示す特性図である。 11・・・・・・位置指令信号、12・・・・・・加算
器、13・・・・・・エラーレジスタ、14・・・・・
・周波数対電圧変換器、15…・・・速度制御増幅回路
、16・・・・・・直流電動機、17・・・・・・パル
スコーダ、18・・・・・・位置帰還信号、19・・・
・・・ディジタル対アナログ変換器、21・…・・電動
機制御回路、22・・・・・・ロボット制御装置、23
・…・・切換回路、24…・・・加算器、25・・・.
・・エラーレジスタ、26・・・・・・電流値しジスタ
、27,28…・・・ディジタル対アナログ変換器、2
9・・・・・・周波数対電圧変換器、30・・・・・・
速度制御増幅回路、31・・・・・・電動機電流検出用
抵抗、32・…・・位置指令信号、33…・・・電流指
令信号、34…・・・位置帰還信号、35・・・・・・
スイッチ、36・・・・・・運動スイッチ、37…・・
・電流帰還信号、38・・・・・・演算増幅器、39・
・・・・・切換指令信号、40・・・・・・速度帰還信
号、41・・・・・・入力加算回路、42…・・・旋盤
、43・・・・・・チャック端面。 第1図 第3図 第4図 図 N 燕

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 産業用ロボツト装置において、該ロボツト装置の支
    持機構が所定の位置に到達するまでは速度指令信号をそ
    の出力に供給し、該ロボツト装置の支持機構が所定の位
    置に達した時点で電流指令信号と電流帰還信号とをその
    出力側に供給するように切換指令信号により各信号供給
    回路が選択的に切換えられる切換回路;該速度指令信号
    と、該電流指令信号および電流帰還信号とが、該切換回
    路により選択的に供給されるとともに、速度帰還信号が
    直接供給され、これにより該速度指令信号および速度帰
    還信号と、該電流指令信号、電流帰還信号、および速度
    帰還信号とを選択的に加算して出力する入力加算回路;
    および該入力加算回路からの出力が供給されて駆動電動
    機を制御する演算増巾器をそなえ;これによつて該ロボ
    ツト装置の支持機構が所定の位置に達した時点で、該切
    換指令信号により位置制御から電流制御に切換えられる
    ことを特徴とする、駆動電動機電流制御機能をもつ産業
    用ロボツト装置。
JP55129045A 1980-09-19 1980-09-19 駆動電動機電流制御機能をもつ産業用ロボット装置 Expired JPS6019801B2 (ja)

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