JPS6257003A - ロボツトにおけるバツクラツシユ補正方式 - Google Patents
ロボツトにおけるバツクラツシユ補正方式Info
- Publication number
- JPS6257003A JPS6257003A JP19666385A JP19666385A JPS6257003A JP S6257003 A JPS6257003 A JP S6257003A JP 19666385 A JP19666385 A JP 19666385A JP 19666385 A JP19666385 A JP 19666385A JP S6257003 A JPS6257003 A JP S6257003A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- backlash
- pulses
- counter
- axis
- Prior art date
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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、サーボ系のバックラッシュ補正方式に係り、
特にロボットの動作軸に存在するバックラッシュを補正
する方式に関する。
特にロボットの動作軸に存在するバックラッシュを補正
する方式に関する。
（従来技術）
最近、溶接用ロボットなどに関節型ロボットが用いられ
るようになってきている。第５図は、係るロボットの斜
視図である０図中、ｌは基台部に据え置かれた基台で内
部には０軸朋のサーボモータが収納されている。２はＷ
軸ユニット、３はＷ軸腕、４はＵ軸腕、４ａはＵ軸腕４
の軸承である。更に、第６図はかかる関節型ロボットの
機構図である０図中、０＝００はロボット正面を示し、
ＷはＷ軸、ＵはＵ軸、αは手首の回転軸、βは手首の上
下への移動軸である。
るようになってきている。第５図は、係るロボットの斜
視図である０図中、ｌは基台部に据え置かれた基台で内
部には０軸朋のサーボモータが収納されている。２はＷ
軸ユニット、３はＷ軸腕、４はＵ軸腕、４ａはＵ軸腕４
の軸承である。更に、第６図はかかる関節型ロボットの
機構図である０図中、０＝００はロボット正面を示し、
ＷはＷ軸、ＵはＵ軸、αは手首の回転軸、βは手首の上
下への移動軸である。
このような各軸の関節部分には、サーボモータとギア機
構等からなる駆動機構が収納されており、サーボモータ
の回転により６腕が駆動されるように構成される。この
駆動機構にはギアやタイミングベルトのような駆動伝達
手段が用いられているが、これらの駆動伝達手段には構
造上の特徴から必ずバックラフシュが含まれている。
構等からなる駆動機構が収納されており、サーボモータ
の回転により６腕が駆動されるように構成される。この
駆動機構にはギアやタイミングベルトのような駆動伝達
手段が用いられているが、これらの駆動伝達手段には構
造上の特徴から必ずバックラフシュが含まれている。
そして、このバックラッシュがロボットの各軸の動作特
性を悪化させ、位置決め精度を悪くしているので、従来
はサーボ系の指令値がバックラッシュを生じる方向に反
転したとき、その指令値をバックラッシュ誤差分だけ補
正するような補正方式が採用されていた。
性を悪化させ、位置決め精度を悪くしているので、従来
はサーボ系の指令値がバックラッシュを生じる方向に反
転したとき、その指令値をバックラッシュ誤差分だけ補
正するような補正方式が採用されていた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、サーボ系には指令値入力部の後段に加減
速制御回路が設けてあり、また、負帰還系においても、
動作の遅れを生じることから、適確なバックラッシュ補
正が行なえないという問題があった。
速制御回路が設けてあり、また、負帰還系においても、
動作の遅れを生じることから、適確なバックラッシュ補
正が行なえないという問題があった。
本発明は上述の如き従来の欠点を改善する新規の発明で
あり、その目的は、ロボットの動作軸に存在するバック
ラッシュを完全に除去してロボットの動作軸を正確に位
置制御できるようなロボットにおけるバックラッシュ補
正方式を提供することにある。
あり、その目的は、ロボットの動作軸に存在するバック
ラッシュを完全に除去してロボットの動作軸を正確に位
置制御できるようなロボットにおけるバックラッシュ補
正方式を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
この発明の目的を達成するために、本発明は、ロボット
の動作軸と、これを駆動する駆動源との間に駆動機構に
より連結されると共に、サーボ系により該ロボットの動
作軸が駆動されるロボットにおいて、駆動源の回転方向
を検出すると共に、一回転方向が他回転方向に回転方向
が変化したときのみ信号を発生する逆転信号発生手段と
、ロボットの動作軸と駆動源との間のバックラッシュ値
を記憶する記憶手段と、駆動源の逆転開始時において前
記逆転信号発生手段からの信号により。
の動作軸と、これを駆動する駆動源との間に駆動機構に
より連結されると共に、サーボ系により該ロボットの動
作軸が駆動されるロボットにおいて、駆動源の回転方向
を検出すると共に、一回転方向が他回転方向に回転方向
が変化したときのみ信号を発生する逆転信号発生手段と
、ロボットの動作軸と駆動源との間のバックラッシュ値
を記憶する記憶手段と、駆動源の逆転開始時において前
記逆転信号発生手段からの信号により。
前記記憶手段に記憶されたバックラッシュ値を減算する
手段と、バックラッシュ値が零の時点において、サーボ
系の現在位置カウンタを動作せしめることを特徴とする
ロボットにおけるバックラッシュ補正方式を提供するこ
とにより、前記した従来技術の問題点を解消するもので
ある。
手段と、バックラッシュ値が零の時点において、サーボ
系の現在位置カウンタを動作せしめることを特徴とする
ロボットにおけるバックラッシュ補正方式を提供するこ
とにより、前記した従来技術の問題点を解消するもので
ある。
（作用）
本発明においては、ロボットの駆動源であるサーボモー
タの回転が反転する瞬間に、予めパルス数で設定されて
いるバックラッシュ量だけ、反転しようとする方向にロ
ボットを動かしてバックラッシュを補正する。このため
、動作遅れが生じることなく、また、ロボットに位置ず
れを生じることなく適確にバックラッシュを補正できる
。
タの回転が反転する瞬間に、予めパルス数で設定されて
いるバックラッシュ量だけ、反転しようとする方向にロ
ボットを動かしてバックラッシュを補正する。このため
、動作遅れが生じることなく、また、ロボットに位置ず
れを生じることなく適確にバックラッシュを補正できる
。
（実施例）
以下１図により本発明の実施例について説明する。第２
図は、バックラッシュの存在位置を示す説明図である０
図に示すように、バックラッシュは常に送りねじの動作
方向に存在しており、本発明においては動力源のサーボ
モータの回転が反転する瞬間に、既にパラメータに指定
されているバックラッシュ量（パルス数で指定）だけ反
転しようとする方向に口°ポットを動かすことにより、
バックラッシュを補正するものである。
図は、バックラッシュの存在位置を示す説明図である０
図に示すように、バックラッシュは常に送りねじの動作
方向に存在しており、本発明においては動力源のサーボ
モータの回転が反転する瞬間に、既にパラメータに指定
されているバックラッシュ量（パルス数で指定）だけ反
転しようとする方向に口°ポットを動かすことにより、
バックラッシュを補正するものである。
第３図は、バックラッシュ補正のタイミングを説明する
説明図である。バックラッシュの補正は図に示すように
、次のように行なう。
説明図である。バックラッシュの補正は図に示すように
、次のように行なう。
■ロボットの位置決め後、モータが逆回転し始めようと
する瞬間に補正をかける。
する瞬間に補正をかける。
■アームの経路制御時等で、モータの回転方向が反転し
ようとする瞬間に補正をかける。
ようとする瞬間に補正をかける。
■モータの回転が反転しない場合は補正をかけない。
第１図は、本発明の概略のブロック図である。
図に゛おいて、ＲＢＣはマイコン構成のロボット制御部
であり、中央処理装置（ＣＰＵ）ａ、メモリｂ、入出力
ボートＣ、カウンタｄ等より構成され、教示データ、制
御プログラム等を記憶すると共に工作機械側と信号の授
受を行ない、ロボットを制御する。ロボットを例えばＷ
軸方向に駆動制御する場合には、次のように処理する。
であり、中央処理装置（ＣＰＵ）ａ、メモリｂ、入出力
ボートＣ、カウンタｄ等より構成され、教示データ、制
御プログラム等を記憶すると共に工作機械側と信号の授
受を行ない、ロボットを制御する。ロボットを例えばＷ
軸方向に駆動制御する場合には、次のように処理する。
ＰＤＣはパルス分配回路で、ロボット制御部ＲＢＣから
出力されたＷ軸移動指令値Ｚｃに基いてパルス分配演算
を行ない、該指令値Ｚｃに応じた数の指令パルスＺｐを
出力する。ＥＲＲは誤差レジスタであり、指令パルスＺ
Ｐと後述するモータが所定量回転する毎に発生するフィ
ードバックパルスＦＢＰとを移動方向に応じてカウント
アツプ／ダウンする。例えば、Ｗ軸移動方向が正方向で
あれば指令パルスＺｐが発生する毎にその内容をカウン
トアツプし、フィードバックパルスＦＢＰが発生する毎
にその内容をカウントダウンする。
出力されたＷ軸移動指令値Ｚｃに基いてパルス分配演算
を行ない、該指令値Ｚｃに応じた数の指令パルスＺｐを
出力する。ＥＲＲは誤差レジスタであり、指令パルスＺ
Ｐと後述するモータが所定量回転する毎に発生するフィ
ードバックパルスＦＢＰとを移動方向に応じてカウント
アツプ／ダウンする。例えば、Ｗ軸移動方向が正方向で
あれば指令パルスＺｐが発生する毎にその内容をカウン
トアツプし、フィードバックパルスＦＢＰが発生する毎
にその内容をカウントダウンする。
逆に移動方向が負方向であれば指令パルスＺｐが発生す
る毎にその内容をカウントダウンし。
る毎にその内容をカウントダウンし。
フィードバックパルスＦＢＰが発生する毎にその内容を
カウントアツプする。即ち、誤差レジスタＥＲＲには指
令パルスＺｐとフィードバックパルスＦＢＰの差分が記
憶されている。ＤＡＣは誤差レジ、スタＥＲＲの内容に
比例したアナログの位置偏差電圧Ｅｒを発生するＤＡ変
換器、ＡＤＤは位置偏差電圧Ｅｒとモータの実速度に比
例した実速度電圧ＥＳの差電圧Ｅｃを演算する加減算回
路、ＶＣＣは速度制御回路であり、図示しないが位相補
償回路、サイリスタ位相制御回路、サイリスタ回路など
から構成されており、差電圧Ｅｃが零になるようにモー
タ速度を制御する。即ち、差電圧Ｅｃの大きさに応じて
サイリスタ位相制御回路にてサイリスタ点弧位相を進み
又は遅らせてモータに印加する電圧を制御し、該モータ
の回転速度を制御する。ＤＭＷはＷ軸駆動用のＤＣモー
タ（単にモータという）、ＴＣはモータのシャフトに直
結され、モータの実速度に比例した値を有する実速度電
圧Ｅｓを出力するタコメータ、ＲＥはモータが所定量回
転する毎に１個のフィードバックパルスを発生する検出
器であり、たとえばロータリエンコーダ、レゾルバなど
である。
カウントアツプする。即ち、誤差レジスタＥＲＲには指
令パルスＺｐとフィードバックパルスＦＢＰの差分が記
憶されている。ＤＡＣは誤差レジ、スタＥＲＲの内容に
比例したアナログの位置偏差電圧Ｅｒを発生するＤＡ変
換器、ＡＤＤは位置偏差電圧Ｅｒとモータの実速度に比
例した実速度電圧ＥＳの差電圧Ｅｃを演算する加減算回
路、ＶＣＣは速度制御回路であり、図示しないが位相補
償回路、サイリスタ位相制御回路、サイリスタ回路など
から構成されており、差電圧Ｅｃが零になるようにモー
タ速度を制御する。即ち、差電圧Ｅｃの大きさに応じて
サイリスタ位相制御回路にてサイリスタ点弧位相を進み
又は遅らせてモータに印加する電圧を制御し、該モータ
の回転速度を制御する。ＤＭＷはＷ軸駆動用のＤＣモー
タ（単にモータという）、ＴＣはモータのシャフトに直
結され、モータの実速度に比例した値を有する実速度電
圧Ｅｓを出力するタコメータ、ＲＥはモータが所定量回
転する毎に１個のフィードバックパルスを発生する検出
器であり、たとえばロータリエンコーダ、レゾルバなど
である。
ｅは回転方向変化検出回路で、検出信号をロボット制御
部に入力する。また、ロポッ十制御部のカウンタｄには
現在位置カウンタの外にバックラッシュカウンタが設け
られておりバックラッシュ量をパルス数で予め設定して
おき、後述するようにバックラッシュ補正時にはバック
ラッシュカウンタ値が零になるまで、ロボットを反転し
ようとする方向に動かす。
部に入力する。また、ロポッ十制御部のカウンタｄには
現在位置カウンタの外にバックラッシュカウンタが設け
られておりバックラッシュ量をパルス数で予め設定して
おき、後述するようにバックラッシュ補正時にはバック
ラッシュカウンタ値が零になるまで、ロボットを反転し
ようとする方向に動かす。
第４図は、本発明の処理手順を示すフローチャートであ
る０次に、このフローチャートについて説明する。
る０次に、このフローチャートについて説明する。
（１）モータの回転方向が変化したかどうかを回転方向
変化検出回路の信号で確認し、回転方向が変化したので
あれば（ステップＰ１）、バックラッシュ補正方向であ
るかどうかをチェックする（ステップＰ２）。
変化検出回路の信号で確認し、回転方向が変化したので
あれば（ステップＰ１）、バックラッシュ補正方向であ
るかどうかをチェックする（ステップＰ２）。
（２）バックラッシュ補正方向、即ち前記第３図の■、
■に該当する場合には、バックラッシュカウンタの減算
を開始する（ステップＰ３）。
■に該当する場合には、バックラッシュカウンタの減算
を開始する（ステップＰ３）。
バックラッシュカウンタが零になる位置までモータを反
転方向に動かして（ステップＰ４）、現在位置カウンタ
加減算開始信号をオンにする（ステップＰ５）。
転方向に動かして（ステップＰ４）、現在位置カウンタ
加減算開始信号をオンにする（ステップＰ５）。
（３）バックラッシュカウンタに、バックラッシュ分の
パルス数をセットする（ステップＰ６）・ （発明の効果）・ 以上説明したように、本発明によればロボットを駆動す
るサーボモータの回転が反転する瞬間に、パラメータと
して設定しであるバックラッシュ量だけ、反転しようと
する方向にロボットを動かして補正をかけるので、従来
の如く指令値が反転したときにバックラッシュ補正をか
けるものに比べて正確にバックラッシュの補正が行なえ
る。
パルス数をセットする（ステップＰ６）・ （発明の効果）・ 以上説明したように、本発明によればロボットを駆動す
るサーボモータの回転が反転する瞬間に、パラメータと
して設定しであるバックラッシュ量だけ、反転しようと
する方向にロボットを動かして補正をかけるので、従来
の如く指令値が反転したときにバックラッシュ補正をか
けるものに比べて正確にバックラッシュの補正が行なえ
る。
また、必ず反転方向にバックラッシュの補正をかけてい
るので、これによってロボットの位置ずれを生じること
もない。
るので、これによってロボットの位置ずれを生じること
もない。
第１図は本発明の概略のブロック図、第２図、第３図は
説明図、第４図はフローチャート、第５図はロボットの
斜視図、第６図はロボットの機構図である。 ＲＢＣ・・・ロボット制御部、ＰＤＣ・・・パルス分配
回路、ＥｌｊＲ・・・誤差レジスタ、ＤＡＣ・・・ＤＡ
変換器、ＡＤＤ・・・加減算回路、ＶＣＣ・・・速度制
御回路、ＤＭＺ・・・ＤＣモータ。
説明図、第４図はフローチャート、第５図はロボットの
斜視図、第６図はロボットの機構図である。 ＲＢＣ・・・ロボット制御部、ＰＤＣ・・・パルス分配
回路、ＥｌｊＲ・・・誤差レジスタ、ＤＡＣ・・・ＤＡ
変換器、ＡＤＤ・・・加減算回路、ＶＣＣ・・・速度制
御回路、ＤＭＺ・・・ＤＣモータ。
Claims (1)
- ロボットの動作軸と、これを駆動する駆動源との間に駆
動機構により連結されるとともに、サーボ系により該ロ
ボットの動作軸が駆動されるロボットにおいて、駆動源
の回転方向を検出すると共に、一回転方向が他回転方向
に回転方向が変化したときのみ信号を発生する逆転信号
発生手段と、ロボットの動作軸と駆動源との間のバック
ラッシュ値を記憶する記憶手段と、駆動源の逆転開始時
において前記逆転信号発生手段からの信号により、前記
記憶手段に記憶されたバックラッシュ値を減算する手段
と、バックラッシュ値が零の時点においてサーボ系の現
在位置カウンタを動作せしめることを特徴とするロボッ
トにおけるバックラッシュ補正方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19666385A JPS6257003A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | ロボツトにおけるバツクラツシユ補正方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19666385A JPS6257003A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | ロボツトにおけるバツクラツシユ補正方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6257003A true JPS6257003A (ja) | 1987-03-12 |
Family
ID=16361525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19666385A Pending JPS6257003A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | ロボツトにおけるバツクラツシユ補正方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6257003A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63308613A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-16 | Fanuc Ltd | サ−ボモ−タの制御方式 |
| JP2005329493A (ja) * | 2004-05-19 | 2005-12-02 | Brother Ind Ltd | 工作機械および加工方法 |
| JP2017212812A (ja) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | ファナック株式会社 | モータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御プログラム |
| JP2019084596A (ja) * | 2017-11-02 | 2019-06-06 | 昭和電工株式会社 | 多軸ロボットのアーム制御方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4935775A (ja) * | 1972-08-08 | 1974-04-02 | ||
| JPS5218356A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-10 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic clock with battery life detection function |
| JPS57201902A (en) * | 1981-06-05 | 1982-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical controller |
| JPS5868111A (ja) * | 1981-10-20 | 1983-04-22 | Fanuc Ltd | バツクラツシユ補正方式 |
| JPS59106009A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-19 | Hitachi Ltd | バツクラツシユ補正方法 |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP19666385A patent/JPS6257003A/ja active Pending
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| JP2005329493A (ja) * | 2004-05-19 | 2005-12-02 | Brother Ind Ltd | 工作機械および加工方法 |
| JP2017212812A (ja) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | ファナック株式会社 | モータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御プログラム |
| US10423170B2 (en) | 2016-05-25 | 2019-09-24 | Fanuc Corporation | Motor control device, motor control method, and non-transitory computer readable medium recording a motor control program |
| JP2019084596A (ja) * | 2017-11-02 | 2019-06-06 | 昭和電工株式会社 | 多軸ロボットのアーム制御方法 |
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