JPS61206007A - サ−ボモ−タ制御方式 - Google Patents
サ−ボモ−タ制御方式Info
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- JPS61206007A JPS61206007A JP4683685A JP4683685A JPS61206007A JP S61206007 A JPS61206007 A JP S61206007A JP 4683685 A JP4683685 A JP 4683685A JP 4683685 A JP4683685 A JP 4683685A JP S61206007 A JPS61206007 A JP S61206007A
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- Japan
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- torque
- value
- servo motor
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- Pending
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、サーボモータ制御方式に関し、特に工作機械
の可動部やロボットなどトルク制限機構をもつ被駆動部
の駆動に適用して好適なサーボモータ制御方式に関する
。
の可動部やロボットなどトルク制限機構をもつ被駆動部
の駆動に適用して好適なサーボモータ制御方式に関する
。
（従来の技術）
工作機械の可動部やロボットなどのサーボモータ制御方
式は、従来のアナグロサーボ制御に代ってマイクロプロ
セッサを用いたサーボモータの速度制御が考えられてい
る。これらロボットでは。
式は、従来のアナグロサーボ制御に代ってマイクロプロ
セッサを用いたサーボモータの速度制御が考えられてい
る。これらロボットでは。
手動で予めその動作経路をデータメモリなどに記憶させ
て、任意にこの経路を再現しようとするものである。こ
の種の教示再生方式における手動操作では、小型で持運
びに容易な教示操作盤により行なわれる。つまり操作者
はロボットのＩ＼ンド先端の動きを見ながら、教示操作
盤の押釦型スイッチを操作してロボットなどにその動作
を教示するようにしている。′ こうした教示、再生型のロボットでは、再゛生時のワー
ク可搬最大重量を大きくするためにサーボモータの定格
一杯にトルクが働くようにしているが、教示時には、操
作者の安全性を考えると一定の大きさにトルクを制限す
ることが好ましい、したがって、従来からサーボモータ
の速度制御部にはトルク制御機能が設けられていて、教
示操作の誤りや制御ミスなどで操作者が可動部に接触し
たときには可動部が停止する安全装置として働いていた
。
て、任意にこの経路を再現しようとするものである。こ
の種の教示再生方式における手動操作では、小型で持運
びに容易な教示操作盤により行なわれる。つまり操作者
はロボットのＩ＼ンド先端の動きを見ながら、教示操作
盤の押釦型スイッチを操作してロボットなどにその動作
を教示するようにしている。′ こうした教示、再生型のロボットでは、再゛生時のワー
ク可搬最大重量を大きくするためにサーボモータの定格
一杯にトルクが働くようにしているが、教示時には、操
作者の安全性を考えると一定の大きさにトルクを制限す
ることが好ましい、したがって、従来からサーボモータ
の速度制御部にはトルク制御機能が設けられていて、教
示操作の誤りや制御ミスなどで操作者が可動部に接触し
たときには可動部が停止する安全装置として働いていた
。
（発明が解決しようとする問題点）
第２図に示すような６軸のロボットで、Ｕ軸などの垂直
方向に駆動するサーボモータにはロボットのハンド、ア
ームなどの可動部に重力が作用する。すなわち、Ｙ軸の
ように水平方向にのみ駆動される場合のサーボモータで
は、第３図（ａ）のようにトルク制限値を設定して問題
は生じないが、Ｕ軸にトルク制限機能を設定するときの
基準値を零にした場合には、第３図（ｂ）に示すように
静止時のトルク値がトルク制限値の範囲内になくてはな
らず、しかも重量が大きいときには上方でのトルク制限
値の余裕が小さく、下方でのトルク制限値の幅が大きく
なってしまう、このため。
方向に駆動するサーボモータにはロボットのハンド、ア
ームなどの可動部に重力が作用する。すなわち、Ｙ軸の
ように水平方向にのみ駆動される場合のサーボモータで
は、第３図（ａ）のようにトルク制限値を設定して問題
は生じないが、Ｕ軸にトルク制限機能を設定するときの
基準値を零にした場合には、第３図（ｂ）に示すように
静止時のトルク値がトルク制限値の範囲内になくてはな
らず、しかも重量が大きいときには上方でのトルク制限
値の余裕が小さく、下方でのトルク制限値の幅が大きく
なってしまう、このため。
この可動部を上方位置に教示しようとするとき不必要に
トルク制限が働いてアラームとなり、逆に下方への移動
時には充分なトルク制限が働かず、作業の安全性に欠け
るものとなる。
トルク制限が働いてアラームとなり、逆に下方への移動
時には充分なトルク制限が働かず、作業の安全性に欠け
るものとなる。
本発明は上述の如き問題点を解決するためになされたも
ので、トルク制限機構をもつ被駆動部のサーボモータに
教示時のトルク制限値を指令するにあたって、静止時の
トルク値を中心に上下方向に所定幅の制限値が設定され
ているサーボモータ制御方式を提供することを目的とす
る。
ので、トルク制限機構をもつ被駆動部のサーボモータに
教示時のトルク制限値を指令するにあたって、静止時の
トルク値を中心に上下方向に所定幅の制限値が設定され
ているサーボモータ制御方式を提供することを目的とす
る。
（問題点を解決するための手段）
上述の発明の目的は、トルク制限機構をもつ被駆動部の
サーボモータを駆動制御するサーボモータ制御方式にお
いて、外部からの指令により設定される指令速度に応じ
てサーボモータのトルク指令値を出力する速度制御部と
、この速度制御部で駆動される被駆動部を教示あるいは
再生モードに指定するモード設定手段と、教示モード設
定時に作動するものであってトルク指令値が所定の制限
値を越えたときに前記サーボモータを停止せしめるトル
ク制限手段と、このトルク制限手段での制限値を静止時
のトルク値を中心に上下′方向それぞれ同一幅に設定す
る設定手段とを具備したことを特徴とするサーボモータ
制御方式によって実現される。
サーボモータを駆動制御するサーボモータ制御方式にお
いて、外部からの指令により設定される指令速度に応じ
てサーボモータのトルク指令値を出力する速度制御部と
、この速度制御部で駆動される被駆動部を教示あるいは
再生モードに指定するモード設定手段と、教示モード設
定時に作動するものであってトルク指令値が所定の制限
値を越えたときに前記サーボモータを停止せしめるトル
ク制限手段と、このトルク制限手段での制限値を静止時
のトルク値を中心に上下′方向それぞれ同一幅に設定す
る設定手段とを具備したことを特徴とするサーボモータ
制御方式によって実現される。
（作用）
本発明のサーボモータ制御方式では、静止時のトルク値
を中心に上下方向にそれぞれ同一幅の制限値が設定され
、教示モード設定時には、各サーボモータ毎に記憶され
るこのトルク制限値を越えるトルク指令値があっても駆
動しない、この発明は、教示、再生型のロボットのサー
ボモータの制御に限定されるものではなく、ひろ＜ＮＣ
工作機械のサーボモータ制御方式にも適用し、同様の作
用をなしうるものである。
を中心に上下方向にそれぞれ同一幅の制限値が設定され
、教示モード設定時には、各サーボモータ毎に記憶され
るこのトルク制限値を越えるトルク指令値があっても駆
動しない、この発明は、教示、再生型のロボットのサー
ボモータの制御に限定されるものではなく、ひろ＜ＮＣ
工作機械のサーボモータ制御方式にも適用し、同様の作
用をなしうるものである。
（実施例）
以下、本発明を図示の実施例に基ずいて詳細に説明する
。
。
第１図は、本発明の一実施例のブロック図であり、第４
図は同実施例のリミッタによるトルク制限特性を示す図
、第５図はその処理動作を示す流れ図である。
図は同実施例のリミッタによるトルク制限特性を示す図
、第５図はその処理動作を示す流れ図である。
第１図において、ＮＣ装置側には、入力データが読み込
まれ、所定のシーケンス処理を行なうマイクロプロセッ
サ構成のメインＣＰＵ１と、複数の共有ＲＡＭ２とがデ
ータバスＢｌにより結合されている。また、これら共有
ＲＡＭ２には、それぞれバスＢ２を介してマイクロプロ
セッサ構成のサーボ制御用のＣＰＵ３が接続されており
、サーボモータの各サーボアンプ４に速度指令のアナロ
グ信号を出力している。サーボアンプ４は、速度制御回
路５、トルク制御用リミッタ回路６、電流制御回路７．
インバータ８により構成され、サーボモータ９に対して
電流１位置、速度について所定のフィードバック制御を
行なう。
まれ、所定のシーケンス処理を行なうマイクロプロセッ
サ構成のメインＣＰＵ１と、複数の共有ＲＡＭ２とがデ
ータバスＢｌにより結合されている。また、これら共有
ＲＡＭ２には、それぞれバスＢ２を介してマイクロプロ
セッサ構成のサーボ制御用のＣＰＵ３が接続されており
、サーボモータの各サーボアンプ４に速度指令のアナロ
グ信号を出力している。サーボアンプ４は、速度制御回
路５、トルク制御用リミッタ回路６、電流制御回路７．
インバータ８により構成され、サーボモータ９に対して
電流１位置、速度について所定のフィードバック制御を
行なう。
なお、共有ＲＡＭ２は、メインＣＰＵＩとサーボ制御用
ＣＰＵ３との間でデータ交換を行なうものであり１例え
ばサーボモータ９の位置信号をサーボ制御用ＣＰＵ３を
介して一旦この共有ＲＡＭ２に記憶させ、メインＣＰＵ
Ｉからこの記憶値を読み出して表示処理等が行なわれる
。また、メインｃｐｕｔからの位置指令信号を一旦、共
有ＲＡＭ２に記憶させ、サーボ制御用ＣＰＵ３でこの記
憶値を読み出して、サーボアンプ４に速度指令が出力さ
れる。
ＣＰＵ３との間でデータ交換を行なうものであり１例え
ばサーボモータ９の位置信号をサーボ制御用ＣＰＵ３を
介して一旦この共有ＲＡＭ２に記憶させ、メインＣＰＵ
Ｉからこの記憶値を読み出して表示処理等が行なわれる
。また、メインｃｐｕｔからの位置指令信号を一旦、共
有ＲＡＭ２に記憶させ、サーボ制御用ＣＰＵ３でこの記
憶値を読み出して、サーボアンプ４に速度指令が出力さ
れる。
即ち、本発明のサーボモータの制御方式では、リミッタ
６に対するトルク制限値は、たとえば第４図に示すよう
に、静止時のトルクを考慮して、つまり静止時のトルク
値Ｔを中心に上下方向に所定幅±Ａの制限値が設定され
、サーボ制御用ＣＰＵ３からのトルク指令値が教示時に
この範囲を越えたとき、速度制御部５のトルク指令値を
変更しあるいは零にして、サーボモータを停止制御せし
めることができる。
６に対するトルク制限値は、たとえば第４図に示すよう
に、静止時のトルクを考慮して、つまり静止時のトルク
値Ｔを中心に上下方向に所定幅±Ａの制限値が設定され
、サーボ制御用ＣＰＵ３からのトルク指令値が教示時に
この範囲を越えたとき、速度制御部５のトルク指令値を
変更しあるいは零にして、サーボモータを停止制御せし
めることができる。
第５図は、上記実施例における動作の流れを示す図で、
その各ステップ（Ｓ １−５８）は、設定モードが教示
モードか再生モードかを判断するステップ（ｓｉ）、教
示モードの時に静止トルクＴを中心上下方向±Ａの制限
値を設定するステップ（Ｓ２）、ロボットのハンド先端
位置を教示するステップ（Ｓ３）、ロボットの各サーボ
モータへのトルク指令値が上記トルク制限値を越えたか
否かを判断するステップ（Ｓ４）、このトルク指令値に
従ってサーボモータをくりかえし駆動するステラ７’（
Ｓ５）を有して、ステップＳ４でトルクオーバを検知し
た時にはサーボモータを停止せしめ（Ｓ６）、教示が終
了して（Ｓ７）再生モードに切り替えられると上記トル
ク制限値とは別にサーボモータ９の定格に応じたトルク
制限値に従って各サーボモータを再生駆動する（Ｓ８）
ようにしている。
その各ステップ（Ｓ １−５８）は、設定モードが教示
モードか再生モードかを判断するステップ（ｓｉ）、教
示モードの時に静止トルクＴを中心上下方向±Ａの制限
値を設定するステップ（Ｓ２）、ロボットのハンド先端
位置を教示するステップ（Ｓ３）、ロボットの各サーボ
モータへのトルク指令値が上記トルク制限値を越えたか
否かを判断するステップ（Ｓ４）、このトルク指令値に
従ってサーボモータをくりかえし駆動するステラ７’（
Ｓ５）を有して、ステップＳ４でトルクオーバを検知し
た時にはサーボモータを停止せしめ（Ｓ６）、教示が終
了して（Ｓ７）再生モードに切り替えられると上記トル
ク制限値とは別にサーボモータ９の定格に応じたトルク
制限値に従って各サーボモータを再生駆動する（Ｓ８）
ようにしている。
こうして従来のアナログアンプによるトルクリミットで
は、トルク指令値を変更することは容易でなかったので
、教示時にはサーボモータの速度制限によってのみ操作
者の安全を確保しようとしていたが、上記実施例におい
て構成されたサーボモータ制御方式では゛、サーボ制御
用ＣＰＵ３によって、静止時のトルク値を各軸毎に記憶
して、サーボアンプ４でのトルク指令値を所定幅のトル
ク制限値で制限して各軸毎の停止を判断することができ
る。また上記リミッタ６では、再生モードにおいてはサ
ーボモータ９の定格に応じたトルク制限値が設定され、
上記速度制御回路５からのトルク指令を検出し、所定の
電流制御指令を電流制御回路７に入力し、サーボモータ
９を駆動制御している。このように上記実施例では、重
力軸についてもトルク制限を実効的に機能させることが
でき、ロボットの教示動作時の安全性を一層高めること
ができる。
は、トルク指令値を変更することは容易でなかったので
、教示時にはサーボモータの速度制限によってのみ操作
者の安全を確保しようとしていたが、上記実施例におい
て構成されたサーボモータ制御方式では゛、サーボ制御
用ＣＰＵ３によって、静止時のトルク値を各軸毎に記憶
して、サーボアンプ４でのトルク指令値を所定幅のトル
ク制限値で制限して各軸毎の停止を判断することができ
る。また上記リミッタ６では、再生モードにおいてはサ
ーボモータ９の定格に応じたトルク制限値が設定され、
上記速度制御回路５からのトルク指令を検出し、所定の
電流制御指令を電流制御回路７に入力し、サーボモータ
９を駆動制御している。このように上記実施例では、重
力軸についてもトルク制限を実効的に機能させることが
でき、ロボットの教示動作時の安全性を一層高めること
ができる。
なお、これら速度制御回路５、リミツタ６電流制御回路
７等によって構成されるサーボモータ制御回路は、ロボ
ットの各サーボモータ９に対して電流、位置、速度につ
いて所定のフィードバック制御を行うように設けられ、
サーボモータ９からのフィードバック信号により、サー
ボモータ２を駆動制御している。
７等によって構成されるサーボモータ制御回路は、ロボ
ットの各サーボモータ９に対して電流、位置、速度につ
いて所定のフィードバック制御を行うように設けられ、
サーボモータ９からのフィードバック信号により、サー
ボモータ２を駆動制御している。
また、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、位
置や速度に関するデータ以外にも種々のデータに基づく
サーボモータ制御方式の場合にも適用して優れた効果を
奏するものである。
置や速度に関するデータ以外にも種々のデータに基づく
サーボモータ制御方式の場合にも適用して優れた効果を
奏するものである。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように１本発明によれば、教示時の
トルク制限機能を静止時のトルク値を考慮した制限値で
作用させるようにしているので、トルク制限による不必
要なアラームの発生を防ぐことができ、しかもロボット
等の被駆動部の教示動作時に操作者の安全性を確保し得
るサーボモータ制御方式を提供できる。
トルク制限機能を静止時のトルク値を考慮した制限値で
作用させるようにしているので、トルク制限による不必
要なアラームの発生を防ぐことができ、しかもロボット
等の被駆動部の教示動作時に操作者の安全性を確保し得
るサーボモータ制御方式を提供できる。
第１図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は１本発明を適用しうる６軸制御のロボットの一
例を示す斜視図、第３図は、トルク制限特性の一例を示
す図、第４図は、同実施例におけるトルク制限特性の一
例を示す図、第５図は、同実施例の動作を説明する流れ
図である。 ３・・・サーボ制御用ＣＰ０．４・・・サーボアンプ、
５・・・速度制御回路、６・・・トルク制御用リミッタ
回路、７・・・電流制御回路、８・・・インバータ、９
・・・サーボモータ。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實第３図 （４ン 青子ノートｌし７＝ Ｏ（し） ＃ａζ
トｌし７ キＯ第４図
第２図は１本発明を適用しうる６軸制御のロボットの一
例を示す斜視図、第３図は、トルク制限特性の一例を示
す図、第４図は、同実施例におけるトルク制限特性の一
例を示す図、第５図は、同実施例の動作を説明する流れ
図である。 ３・・・サーボ制御用ＣＰ０．４・・・サーボアンプ、
５・・・速度制御回路、６・・・トルク制御用リミッタ
回路、７・・・電流制御回路、８・・・インバータ、９
・・・サーボモータ。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實第３図 （４ン 青子ノートｌし７＝ Ｏ（し） ＃ａζ
トｌし７ キＯ第４図
Claims (1)
- 被駆動部のトルク制限機構をもつサーボモータ制御方式
において、外部からの指令により設定される指令速度に
応じてサーボモータのトルク指令値を出力する速度制御
部と、この速度制御部で駆動される被駆動部を教示ある
いは再生モードに指定するモード設定手段と、教示モー
ド設定時に作動するものであってトルク指令値が所定の
制限値を越えたときに前記サーボモータを停止せしめる
トルク制限手段と、このトルク制限手段での制限値を静
止時のトルク値を中心に上下方向それぞれ同一幅で設定
する設定手段とを具備したことを特徴とするサーボモー
タ制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4683685A JPS61206007A (ja) | 1985-03-09 | 1985-03-09 | サ−ボモ−タ制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4683685A JPS61206007A (ja) | 1985-03-09 | 1985-03-09 | サ−ボモ−タ制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61206007A true JPS61206007A (ja) | 1986-09-12 |
Family
ID=12758420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4683685A Pending JPS61206007A (ja) | 1985-03-09 | 1985-03-09 | サ−ボモ−タ制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61206007A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008073790A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Toyota Motor Corp | ロボットとロボットの制御装置および制御方法 |
| JP2009297853A (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Denso Wave Inc | ロボットのダイレクトティーチ制御装置 |
| JP2013528121A (ja) * | 2010-06-08 | 2013-07-08 | ケバ アクチェンゲゼルシャフト | 産業用ロボットの運動又はシーケンスをプログラミング又は設定する方法 |
| JPWO2014126112A1 (ja) * | 2013-02-13 | 2017-02-02 | 日本電産サンキョー株式会社 | 産業用ロボットおよび産業用ロボットの制御方法 |
| JP2020142337A (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | ファナック株式会社 | 産業用ロボットの制御システム |
-
1985
- 1985-03-09 JP JP4683685A patent/JPS61206007A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008073790A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Toyota Motor Corp | ロボットとロボットの制御装置および制御方法 |
| JP2009297853A (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Denso Wave Inc | ロボットのダイレクトティーチ制御装置 |
| JP2013528121A (ja) * | 2010-06-08 | 2013-07-08 | ケバ アクチェンゲゼルシャフト | 産業用ロボットの運動又はシーケンスをプログラミング又は設定する方法 |
| JPWO2014126112A1 (ja) * | 2013-02-13 | 2017-02-02 | 日本電産サンキョー株式会社 | 産業用ロボットおよび産業用ロボットの制御方法 |
| JP2020142337A (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | ファナック株式会社 | 産業用ロボットの制御システム |
| US11345035B2 (en) | 2019-03-07 | 2022-05-31 | Fanuc Corporation | Control system of industrial robot |
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