WO1989004514A1 - Motor driving method in industrial robot - Google Patents

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WO1989004514A1
WO1989004514A1 PCT/JP1988/001107 JP8801107W WO8904514A1 WO 1989004514 A1 WO1989004514 A1 WO 1989004514A1 JP 8801107 W JP8801107 W JP 8801107W WO 8904514 A1 WO8904514 A1 WO 8904514A1
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motors
motor
torque
driving method
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PCT/JP1988/001107
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Inventor
Nobutoshi Torii
Ryo Nihei
Jun Kikuchi
Original Assignee
Fanuc Ltd
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
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    • G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43203—Limitation of speed, permissible, allowable, maximum speed

Definitions

  • the present invention prevents the operation of the industrial 5 port from deviating from the command trajectory caused by the occurrence of an overload state of the motor and the movement trajectory from the command trajectory. Motors for industrial use ⁇ How to drive. .
  • 'Industrial port is generally-.
  • Each of the actuators (for example, the joints of the arms) and the corresponding ones of these actuators are associated with the corresponding axes.
  • Actuator for driving Equipped with a plurality of motors as a unit. * Final position, final as a speed control target.
  • the velocity command V is equal to the product of the deviation E of the two signals P. 'Pf and the position loop gain G5P indicated by the sign ⁇ 00, and the velocity command V.
  • the same-support system provided for each axis operates as above, and the robot is operated. During robot operation, the load applied to the motor As the motor speed increases, the motor speed increases as the ⁇ speed decreases.
  • a torque limiter 104 is provided to prevent excessive current from flowing to the motor ⁇ while the speed command value V and torque command value ⁇ ⁇ increase. Then, the maximum allowable torque value is set in the torque limiter, and the increased torque is set.
  • the motor drive current supplied from the pump ⁇ .0 2 is limited to a value corresponding to the input ⁇ '...
  • the torque output increases up to a value corresponding to the increase in the load, and the deviation Er increases. And this difference ⁇
  • the motor drive method of the present invention requires at least one or more actuating parts and at least one
  • the control means and the motors used in the industrial port boats are the same as the motors described above.
  • the step (a) of detecting the output torques of the plurality of predetermined motors, and each of the detected output torques is performed in accordance with the correspondence of the predetermined plurality of motors.
  • the predetermined output is determined according to the maximum output torque of the object to be output.
  • '' Predetermined A process for comparing with friction ⁇ (. B.), And either of the detection output torques If one of the motors exceeds the corresponding predetermined value, the unit time for all of the specified motors will be reduced.
  • the process (c>) is to be provided.
  • the output torque of any one of the plurality of motors of the industrial port is a predetermined value determined in advance according to the maximum output torque of any one of the motors.
  • the movement command amount per unit time for all of the specified motors is decreased when the motor speed exceeds the value, so that the load applied to any of the motors increases.
  • the operation of the boat does not stop or the movement trajectory of the mouth port does not follow the command trajectory.
  • Fig. 1 shows a servo system related to one axis of a mouth port.
  • a block diagram and Fig. 2 shows a mouth port to which a motor driving method according to an embodiment of the present invention is applied.
  • Fig. 3 is a schematic diagram showing the main body of the pump
  • Fig. 3 is a block diagram showing a numerical control device for controlling the main body of the robot
  • Fig. 4 is an actual block diagram of the numerical control device shown in Fig. 3.
  • Fig. 5 is a flow chart showing a control program to be executed
  • Fig. 5 is a coefficient for setting a coefficient to be multiplied by an override value
  • Fig. 6 is a diagram showing a template
  • Fig. 6 is a flow chart from a numerical controller.
  • a motor driving method is applied to, for example, an articulated robot shown in FIG. 2, and a main body 2 of the robot is shown in FIG.
  • a pulse coder (not shown) is provided.
  • the numerical control device 1 (hereinafter referred to as the NC device) as the control device for controlling the mouth-box body 2 is It has a central processing unit (hereinafter referred to as CPU): control unit R 0 is included, and the control unit /!
  • axis control unit 17 and interface I 18 are connected by bus 19 respectively.
  • control unit 10 must execute on ROM 11.
  • Operation panel 1 has various components outside the CRT display.
  • the axis control unit 17 is connected to a servo amplifier 3 for driving 25 servo motors M ⁇ to 44 of each axis of the robot.
  • a digital servo system for supplying a current-command value, that is, a torque command value, to the amplifier 3 is employed. That is, the axis control unit 17 outputs a command value corresponding to the torque command value T in FIG. 1 to the servo amplifier 3, and the axis 5.
  • motor N1 ⁇ ! Input the speed feedback signal from the pulse coder attached to ⁇ 4.
  • An interface interface 18 for performing the support control described later in relation to the control unit 10 is for transmitting and receiving signals between the control unit 10 and the work target 4.
  • I / O circuit ⁇ 6 is ⁇
  • the numerical controller 1 multiplies the set value of the speed command for each axis of the mouth port by the set value, and multiplies the set value by the gain value. Multiply this product value by a factor if necessary
  • the non-volatile RAM 12 has a speed command ⁇ !
  • the coefficient d ⁇ is the torque command value T supplied from the NG device 1 to the one pump 3 of the n-th axis. n, and the magnitude of the derivative value By n of the torque command value ⁇ is set.
  • the signs An and TB ⁇ are the first and second axes on the ⁇ -axis.
  • the reference torque Tnmax, the sign Tnmax, and the maximum allowable output torque for the n-th axis set in the torque limiter 104 shown in Fig. 1. Represents a value.
  • the first and second reference torque values TA n and B n are set to, for example, “0.5 J, 5” and “0.8”, respectively.
  • the value of the coefficient k is determined experimentally in accordance with the value of T.nmax and the cycle of the torque control processing described later. For example, "0.02J" is set. 'It has been done.
  • the coefficient io that should be multiplied by the globalized value of the n-th axis; '' ⁇ ' ⁇ ' is',. ⁇ A ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ and 0 ⁇ 1. ⁇ ⁇ k ' ⁇
  • .ia'x, :::, is set to .0.8.
  • T n, TB n, 1 "1> 1 ⁇ Tnmax (when the increase in the torque command value during one cycle increases):
  • the coefficient ..d.n ' is set to 0.5 and T Bn ⁇ Tn (torque command value Tn T5:.' ⁇ is the maximum. It is closer to the torque T.nmgx. ) And 0 ⁇
  • the NC device 1 opens the mouth box according to the movement command and speed command set in the teaching and operation program, and the set override value. co and that control, you implement Bok Torque system 5 transliteration process shown in FIG. 4 in a predetermined cycle. each c
  • the CPU in the control unit 10 reads the torque command values T1 to Tm (where m is the number of axes) output to the servo amplifier 3 and stores them in the RAM 12 (step 1). S1). Next, set the index n to “1” (Step S 2)
  • step S 9 When the value of the index ⁇ reaches the number of axes m (step S 9), The respective values of the overriding registers RA1 to RAm of each axis stored in the step S13 are compared, and the minimum value is determined by the value of the first variable register.
  • the value is stored in the RAO, the stored override value is output, and the product of the override value and the speed command is sent out as a speed command. .
  • step S 13 In the overdrive registers RA1 to R'Am for axis, set over
  • step S 14 4 f' TO ' is set to the valid value and the valid value is set.
  • each of the Dork command values' Tm ⁇ Tm corresponds to TA ⁇ ⁇ TAm, as shown in Fig. 6. If the value is not larger than the value of the value, the parameter value A set in step S14 is output as described above.
  • Fig. 6 ' shows the actual program cycle.
  • Each of the command values T to T'm is T A1 to T
  • step S14 If the value is not larger than the corresponding value, as described above, ⁇ In step S14, the value set in step S14 is set to ⁇ . Is output. ', ⁇ no.
  • step S3 If the value is larger than the value TA ⁇ (step S3), the torque of the 'axis' of the previous cycle, which is stored in the register RTn from the torque command value n, is stored in the register RTn.
  • Declaration value.T n is subtracted, and the change rate during one cycle is 1 _
  • ⁇ ⁇ n represents the above-described differential value) (step S 4). If the increase / decrease-degree tn is positive (indicating that the torque is increasing), a coefficient dn corresponding to the increase / decrease ⁇ and the torque command value ⁇ is set in the RAM 12. 5 Read the coefficient tape D ri for the n-th axis, multiply the relation dn; 'by the set override value A, and change the value dn ⁇ A to the value for the n-th axis. It is stored in one parallel register RA n (step S 6 ′).
  • Step S8 When the torque command value Tn is larger than the set value TAn of the n-th axis as described below, steps S3 to S8 similar to those described above are performed.
  • the value obtained by multiplying the coefficient n read from the coefficient table D n by the set constant value A. is stored in the override storage register 'RA for the n-th axis.
  • step S11 the torque command value Tn read to the command torque storage register RTri of the relevant axis 3 ⁇ 4 is stored. .
  • step SI 2 After the storing, the flag F is determined to be “1 J” (step SI 2), the process proceeds to step S 15, and the flag is set to the global valid register RA n of the corresponding axis. Stores the default value A 0 output in the previous cycle, which is stored in the global register RA 0.
  • step $ 3 the processing of step $ 3 'or less is completed, and at step $ 9, the value of index n is the number of axes.
  • the minimum value is stored in the address register R'AO and the minimum value is output. , ':;:

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Description

明 細 書
産業用 ロ ポ ッ 卜 に お け る モ ー タ 駆動方法
技 術 分 野
本発明 は 、 モ ー タ の過負荷状態の発生 に 起因 す る産業 5 用 ロ ポ ッ 卜 の運転停止お よ び移動軌跡の指令軌跡か ら の ず れの発生 を.防止.可 能な産.業用 ロ ポ ッ 卜 に お け.る モ ー タ . ■ ' 駆'動.方法,に 蘭 す る 。 . .
, 背 景 技 術
' . ' 産業用 口 ポ v .卜 は 、 一般 に は -. 1 つ 以上 の軸 に 1 し て' 1 0 ' ( 'た と え ば,回転軸'.の 回 り に お よ ぴ移動軸 に 沿 っ て )： それ
'. ·ぞ れ駆動.される.複数 の作動部 （ た と え ば腕部の 関節 〉 と 、 ' こ れ ら 作動部の対応する も のを対応す る軸に 関 し て そ れ そ れ駆動 する ため の ァ ク チ.ユ エ 一 タ と し て の複数の モ ー ' タ とを備え'、 *終的な位置 ， 速度制御対象 と し て の最終
T.5. ' 段の.'作動-部 ( 'た と え ば手首部 ） が指令軌跡 に 沿 つ て 指令 ' 速度で運動,す る よ う に 夫 々 の モ ー タ を駆動す る 。 典型'的 に，は.、 '各作動 '部の.各々 の軸 つ い て 設け ら れ る V ー ポ'系 . に お いて 、 第 1 図 に示す よ う に 最終段の作動部 に つ い て の揩令位置お よ び.指令速度 に応 じ て決定 さ れ た当該軸 に 0 つ, い て の'単位 時 間 当 た り の移動 令値 P に 対 応す る.パル
. ' 'ス.を分配 する一方 、 .モ ー タ Μ の 回転速度 を表 す速度 フ ィ' . ' — ド バ ッ ク 信号 V f を符号 Ί 0 3 に お い て 積分 し て 位置 信号 フ ィ ー ド 'バ ッ 信号 P f を得る 。 そ し て 、 両信 号 P . ' P f の偏差 E , 「 と符号 Ί 0 0 で示す 位置ル ー プゲイ ン G 5 P と の積 に 等.し い速度指.令 V .が速度 フ ィ 一 ド バ ッ ク信号 - . V f と比較され、 次いで 、 両信号 V , V f の偏差 と符号 1 0 で示す速度ル一プゲイ ン G V との積に等し い 卜 ル ク指令値 Τがサーポアンプ 1 0 2 に供給さ れ、 該 卜ノレク 指令値 Τ に応じた駆動電流がサーポア ンプ 1 0 2 か らサ 5 ーポモー タ Μ に供給さ-れ、 該モー タ は所要の 卜ルク を発. . ： 生す ^ 。 夫々の軸 について設けた同様 -のサ―ポ系がそ.れ ぞれ上 のよ う に作動 レて ロ ボ ッ 卜が運転さ れる ロボ ッ 卜運転時、. 'モー タ Μ に .加わる負荷の増大に伴 づ てモータ： Μ の回転数が'減少する と 、 モ一タ 回転数を増大.
10 させ るベく モー タ Μ の出力 ト ク が増大する う に'偏差.
Ε 「 ，. 速 '度指令値 V , トルク指令値 Τが増大す る 一方' モ ータ Μ に過大電流が流れるのを防止す るための 卜ルク リ. ミ ッ タ 1 0 4 が設け られ、 該 トルク リ ミ ッ タ に最大許 容 トルク値が ^め設定される 。 そ し て、 増大 した 卜 レク
Τ5 指令値 Τ.がこの最大許容 トルク値を上回 つ ·¾! 口 サ.
ポア ンプ Ί .0 2 か ら供給されるモ一タ 駆動電流は取 入 δΤ '·. . 容 卜ル ク値に対応する値に制限される σ し の結果
' タ '卜'.ルク 出力 は、 負荷の増大に応じ た値 ま では増大せす したが つ て ； 偏差 E r が増大する 。 そ して 、 こ の僱差 Ε
20 「 が所定値に達する と、 ロ ポ ッ 卜 の運転が停止される 。
ま.た.、 儷差 E r が所定値に達 しな い場 CJ、■ π ポ-ッ 卜の運 転が停止す るに は至 ら ないものの 、 モ一タ の実際回転速 度 V f ？ 速度指令値 V に追従せず、 したが つ て 、 儷差増 大を來た し た輔 に関連する ロ ポ ッ 卜 の作動部の動作速度
25 が指令値に追従 しな く なる u その一†) で 、 当該作勅部 Q そ の他の軸 お よ びそ の他の作動部の全て の軸 の少な く と も大部分 に つ い て は追従性悪化 が生 じ な い 。 従 っ て 、 一 作動部の軸周士間 ま た は作動部同士間 に お い て 動作 上 の 整 合性 を欠 く こ と に な り 、 最終 的な位置 ， 速度制御 対象
. と し て の最終段の作動部の移動軌跡が指令軌跡か ら ず れ
. ■ ' て し ま'.う 0 ·.
. , ' . . 発. 明. 'の 開 . 示
" 本発 8月 は 、 モ ー タ の過負荷状態の発生.に 起因 す る 産業 ' , 用 ロ ボ ッ.卜，の運転停 'お よ び移動軌跡の指令軌跡か ら の o ' ' ずれの発生 を 防止可能な産業'用 口 ポ ッ 卜 に お け る モ ー タ
： 駆動方.祛を提供す る こ と に あ る 。. '
, 上述 の 目 的を逢成する た め 、 本発 明 の モ ー タ 駆動方法 は 、 少な く と も 1 つ 以上 の作動部 と 、 該少な く と も 1 つ
, 以上の 動部を襍,数の軸 に 関 し て 駆動 す る た め の複数の
,15 ' . .モ .ー タ と 、 該. - ダ .の対応寸^ .も の に移動指令を 出 す
' る た め の制御 手段 と 耷有.す る産業用 口 ボ ヅ 卜 に お け る モ ,·-. , 一タ ,|g助方法 に お い て 、 前 記複数 の モ ー タ の う ち の所定 ' の複数の モ ー タ の 出力 ト ル ク を検出 す る 工程 （ a 〉 と 、 斯 く 検出 し た 出力 卜 ル ク の各 々 を 、 前記所定の複数の モ 20 - ダの対応する も の の 最大出力 ドル ク に 応 じ て 予め定 め . '' た,所定:摩 と 比較する 工 ^ (. b . ) と 、 前記検出 出力 ト ル ク の う ち の い ず れか Ί つ が こ れ に 対応 す る所定値を上回 つ た と き前記所 定 の複数の モ ー タ の 全 て に つ い て の 単位時 '間 当 た り の.移動指令瀑 を 夫 々 減少 さ せ る 工 程 （ c 〉 と を 25 備える 。 - - 本発明のモー タ 駆動方法は、 産業用 口 ポ ッ 卜の所定の 複数のモー タ のいずれかめ出力 トルクが該いずれかの モ 一夕 の最大出力 卜ルク に応じて予め定めた所定値を上回 つ ときに所定のモータ の全てについての単位時間当た り の移動指令量をそれぞれ減少させるよ う に レたので、 いずれかの.モー タ に.加わる負荷が増大 した とぎにち ロ ボ ッ 卜 の運転が停止 した り 口 ポ ヅ 卜 の移動軌跡が.指令軌跡 から れる こ とがない 。
図 面 の 簡 単 な 説 明
第 1 図 は口ポ ッ. のひ とつ の軸 に関連するサーポ系を 示す.プロ ッ ク線図 、 第 2 図 は本発明の一実施例による ΐ ータ駆動方法が適用 される 口 ポ ッ 卜本体を示す概略図、 第 3 図はロ ポッ 卜本体と れを制御するための数値制御 装置を示すァロ ッ ク'図 、 第 4 図 は第 3 図の数値制御装置 が実,行する制御プ ΰ グラムを示すフ ロ ーチヤ ー 卜 、 第 5 図はオーバライ ド値に乗ずべき係数を設定するための係 数.テ一プルを示す図、 第 6.図は数値制御装置から の 卜 ル ク指令値の時藺変化を例示す .るタラフ 、 第 7 図は第 6 図 と同様のグラフ 、 お よび、 第 8 図は第 6 図 と周様のグラ フである。
発明を実施するための最良の形態 本発明の一実施例のモー タ駆動方法は 、 例えば第 2 図 に示す多関節ロ ポッ 卜 に適用 され、 該ロ ポ ッ 卜 の本体 2 は第 2 図に示すよ う に、 旋回台 2 Ί , これに関節 2 2 を 介して連結された第 1 の腕部， こ れに関節 2 3 を介 して 連結さ れた第 2 め腕部 ， こ れ に 関節 2 4 を介 し て 連結さ れた手首'部 ， 要素 2 1'〜 2 4 を そ れぞれ旋回軸又 は 回転 軸 に 関 し て 駆動す る た め の ァ ク チ ユ エ ー タ と し て の ー ボモ ー タ M Ί 〜 M 4 , こ れ ら モ ー タ に そ れぞれ付設さ れ
5 た パルス コ 一 ダ .（ 図示省略 ） 等を備 え て い る 。
. ·第 3.図 ^参照'す る と 、 口 ボ ッ 卜 本体 2 を制御 す る た め 'の制御 置 どし て の数値釗御装置 1 ( 以下 、 N C装置 と . い う ） は、 央処理装置 （ 以下 、 C P U と い う ） を有 す ： る制御.部 Ί 0を'含.み 、 該制御部/! 0.に は R O. M 1 , 不
10 .揮発,性,の R A M 1. '2 , 教示.操作盤 " 1 3 , C R T表示装置 ■ を:有す る操作盤 1 4 , .テー プ リ'ー ダ 1. 5 ， 入出力 回路 .
1 6 , 軸制御ュニ ッ 卜 1 7 お よ び イ ン タ ー フ I イ ス 1 8 がバス 1 9で夫々 接続さ れて い る 。
■R O M 1 1 に は制御部 1 0 の C P U が実行す べ き 各種 .
1,5 .. 'プ 0 'ダラ',ム が格納,さ れ て い る 。 R A 1 2 に. は教示操仵..
M Ί 3 , 操作盤 1 4 お よ びテ ープ リ ， ダ 1 5 か ら 夫 々入 . ..'ガ'さ れた 教 ^デ一,タ , 操作 .搫 Ί 4か ら 入力 さ れ た 各種設 定デ 一:タ 、 さ ら に は 、 制御 部 1 0 が行 つ た 演算の結果や デ ー タを格納 す る よ う に な っ て い る Q 教示操作盤 1 3 は
20 .口.ボ V 卜 'の操作 に 必要な数値表示器 ， ラ ン プ及び操作ボ ·. . ' ,.,. ,タ ン を有す る 。. 操作盤 1 は C R T表示装置の外 、 各種 .
' 設,定値等のデ ー タ を入力 す る た め の テ ン キ ー や フ ァ ン ク ■ シ. ヨ ン キ ー等 の各種 ヰ 一 を有す る 。 軸制御 ュ ニ ッ 卜 1 7 は ロ ポ ッ 卜 の各軸 の サ ー ポ モ ー タ M Ί 〜 4 4 を駆動 す る 25 た め のサ 一 ボ アンプ 3 に 接続さ れ 、 本実施例で はサ 一 ポ アンプ 3 に電流-指令値、 即ち ト ルク 指令値を供給するデ ジ タルサーポ方式が採用されている 。 すなわち 、 軸制御 部ユニ ッ ト 1 7 は 、 第 1 図 における ト ルク指令値 T に ¾ 応する指令値をサーポアンプ 3 に出力 し 、 各軸の ーポ 5 . モ.ータ N 1 〜！ νϊ 4 に取付け られたパルス コ ーダか ら の速 . . 度フ ィ ー ドパ ク信号を入力 し 、 第 6 図な し第 8 図を
- . ' 照 して後述す 'るサ 一ポ制御を行う よ う にな っ ている イ ンタ ーク エ イス 1 8 は制御部 1 0 と作業対象 4 間での ·. 信号の送受のため に設け ら れ、 入出力回路 Ί 6 は □ ポ ッ
1 0； 卜 本 2 に設けた各種センサ， ア ク チ ュ エ ー タ 間での信 号授受のため に設け ら れている 。
そ して 、 数値制御装置 1 は、 口 ポ ッ トの各軸 につ いて の速 指令.の設定値を 、 該設定値に 才一パライ ド値を乗 - 算 し 、. さ. ら に 、 必要.に応じて この積値に係数を乗算する
1 5 . こ.と に. 'よ り変更可能.に設け ら れて いる 。 このため 、 不揮 発性 R A M 1 2 に は ロ ポ ッ 卜 の各軸毎に速度指令の τ! 一
' ' パ ィ ド艙に乗算.すべき係数を設定するた めの π· itの係
' 数チ '一プル D. 1 〜 D n が設け ら れて いる （ 本実施例で は ロポ ッ 卜 の軸の数 n は m ( = 4 ) で 、 m假の係数テープ
2 0 ： ル D' Ί 〜 D mが設け られている ） 。
·'■. 第 5 Sに示すよ う に 、 係数テ ーブル D n に おいて 、 係 数 d π は、 N G装置 1 か ら第 n 軸の 一ボア ンプ 3 に俟 給される トルク指令値 T n と 、 こ の トルク措令値 Τ π の 微分値卞 n の大きさ と に応じ て設定さ れて いる 。 図中
25 符号 丁 A n 及び T B π は第 π 軸につ いて の第 1 及び第 2 の基準 ト ル ク 挲を夫々 表 し 、 符号 T nmax 、 第 1 図 に 示 す ト ル ク リ ミ ッ タ 1 0 4· に 設定 さ れる第 n 軸 に つ い ての 最大許容出力 ト ル ク 値を表す 。 そ し て 、 第 1 , 第 2 の基 準.卜 ル ク 値 T A n ， 丁 B n は例 え ば .「 0 . 5 J お よ ぴ 5 「 0 . 8 」 夫々 設定 さ れて い る 。 ま た 、 係数 k の値 は , . T. nmaxの値.及び後述する ト ルク制御処理 の周期 に 応 じ て . 実験 .的 に 決定 さ れる も ので 例 え ば 「 0 . 0 2 J に 設定 ' さ れて い る 。
, ·.·詳，し く は 、 第 n軸 の ,才 ー バ ラ ィ ド値 に乗ず る べ き係数 io .； ' ' ά 'η'.は '、 . Τ A η く Τ' η く. Τ Β, η で か つ 0 < 1. η く k' ♦
.ia'x,の::場,合 、 . 「.0 . 8 」 に設定されて い る 。： ま た 、 ' T A n く T n く T B n で かっ す 1"1 > 1 ♦ T nmax ( 1 周期 . 間 の .卜 ル ク 指令値の増加が大き く な つ た 場合 ） の場合 は ： 係数 ..d. n 'を 0 . 5 に 、 T B.n ·く T n ( ト ル ク 指令値 T n T5 ：.'■ が.最大.,卜.ル ク T .nmgxに よ り 近 ぐ.な つ た場合 ) で か つ 0 <
卞 n < k ♦ 1· nmaxの と き ほ係数 d n を 0 . 5 に 、 T B. n ぐ T η .で 'τ η > · Τ nmaxの と き ，は 〇. ， 3.と 係数 d n を ヽ 設定 し，て いる 。 '
以下 、 '上述の構成の口 ボ ッ 卜 の作動を説明 す る 。
0 教示 .操作盤 1 3 ま た- は プ リ ー ダ 1' 5 を介 し て 口 ポ ノ, .... ッ '卜 0) w 7口 り ラ ム..を教示 し,た 後 、. ロ ボ ッ ト を操作さ，
： せ る'と 、 N C装置 1 は教示、動作プ 口 グ ラ 厶 に 設定 さ れた 移動指令 ， 速度指令及び設定 さ れた オ ー バ ラ イ ド値 に 応 じ て 口 ボ ッ. 卜 を制御 す る と 共 に 、 第 4 図 に 示す 卜 ル ク 制 5 翻処理 を 所定 周期.毎 に 実施す る c
o まず、 制御部 1 0内の C P U はサーポアンプ 3 に 出力 される ト ルク指令値 T 1〜 T m ( 軸の数を m個 とする ） を読取 り 、 R A M 1 2内に記億する （ ステ ッ プ S 1 ) 。 次.に指標 nを 「 1 」 に セ ッ ドし .（ ステッ プ S 2 》 、 軸
5 ( この場合は 1 番目の軸 ）— の トルク ¾ 她 T n ( = T 1 ) が n ( = ) 番目の軸 に対 して設定された .値 Τ Α Π ( = T A 1 ) より大きいか杏かを判断する （'ステ ッ プ S 3 ) 。 値 Τ πが値 T A rvよ り 大き く なければステ ッ プ S Ί Ί へ 移行 し 、 読取っ た ト ルク指令値 Τ π ( = T 1 ) を第 π ( = 1 ) 軸用指令 'トルク値を記億するための レ ジスタ R T n ( = R T 1 ) に格納 し 、 フ ラグ Fが立 っ て いるか否 かを判断する （ ステ ッ プ S 1 2 ) 。 フラグ Fが立っ てい なければ、 π ( = 1 ) 軸用 オーバライ ド値を記億するた めの レジスタ R A n ( = R A 1 ) に設定才ーパラィ ド値 Aを格納 し （ ス.テツ プ S 1-3 ) 、 指標 nが軸の数 mに達 し たか：否かを判断する （ ステ ッ プ S 9 》 。 指標 πが値 m に達 して いなければ、 指標 Πを 「 1 』 だけィ ンク リ メ ン 卜 し （ ステ ヅ ブ S' 1 0 ) 、 次 n ( = 2 ) 軸の トルク指 令値 T n ( = T 2 ) を読出 し 、 前述同様 Τ 2 > T A 2か0 否かを判断し 、 T 2が T A 2よ り 大き く なければ、 前述 同様 S 1 以下の処理.を'行ぅ 。
各 卜ルク措令値 T 〜 T mが各々 Τ Α Ί 〜 T A mの値 よ り 大き く なければ、 各軸毎に ステ ッ プ S 3 ， S 1 1 〜 S 1 3 , S 9 , S Ί 0の処理をすベての軸 に対 し て 行う 。
5 指標 π の値が軸数 mに達する と （ ステ ッ プ S 9 〉 、 ス亍 ッ プ S 1 3 で記憶 し た 各軸の オ ー バ ラ イ ド レ ジ ス タ R A 1 〜 R A m の夫々 の値'を比較 し 、 そ の最小値を 才 一 パ ラ イ ド レ ジ ス タ R A O に 格納 し 、 こ の格納 し た オ ー バ ラ イ ド値を 出力 し て 、 こ の オ ー バ ラ イ ド値 と 速度指令 と の積 . 5 値が速度指令 と し て 送出さ れる 。 こ の よ う に ト ル ク 指令
. T 1 ·〜'丁 m の値の各々 が T A 1 〜 丁 A n の対応す る も の . ；. " の擒'よ り 大き ぐなか つ た 場合 は 、， ス テ ッ プ S 1 3 で 軸 用 オ ーバラ イ ド レ ジス タ R A 1 〜 R' A m に は設定 オ ー バ
. . . ' ラ イ ド値 A が未々 設定 さ れる か ら 、 ス テ ッ プ S 1 4 fこ お ' T O' 'いて 才 -バ ラ イ ド値と レ .て 設定 才 ー バ ラ イ ド値 k が送出 - ;： ； ' .き.れ'. : . 行 、 第 6 図 に示す よ う に 、 ドル ク 指令値 ' T む〜 T m の各々 が T A Ί 〜 T A m の対応す る も の の値 よ り大き く な ければ 、 前述 し た よ ' . 'う に 、. ス テ ツ プ S 1 4 で設定 才 ーパ ラ ィ ド値 A が 出力 さ T 5 . れる 各プ ロ.グラ ム実.行周期 にお い て 、 ,第 6 図'に 示す よ .
'う に、 '卜,ル ク.指令値 T 〜 T' m の各々 が T A 1 〜'丁 A n
' . ： : 対 応 る も の. ώ値 よ り 大き く な け れば 、 前述 し た よ う ■ 'に 、 'ス テ ッ プ S 1 4 で.設定 才 一 バ ラ ィ ド値 Α が 出力 さ れ る 。 ' ， ■ ノ . ·
20 こ の結果 、 口 ポ ッ ト は教示プ ロ グラ ム の指令ど お り の動
^行う 。：.,. . _ :. .
一方 、 読取 っ た ト ル ク 指令値 T n の値が 当該軸 の設定
. 値 T A π よ 大き い ど （ ス テ ッ プ S 3 ) 、 該 トル ク 指 令 値 丁 n から レ ジ ス タ R T n に記億 .し た 前周期 の 当 該 '軸 の 25 卜 ル ク 措令値. T n を 減算し て 1 周期間 の増減度 1· n ( こ _
の増減度† nは前述 した微分値を表す ） を求める （ ステ ッ プ S 4 ) 。 この増減-度 t nが正であれば （ ト ルク が増 大 している こ とを示す ） 、 この増減度 τ ηと 卜 ルク指令 値 Τ η と に応じた係数 d nを R A M 1 2内 に設定さ れた . 5 第 n軸用 の係数テ一プル D riよ り読出 し 、 その.係 d n ； · 'を設定オーバ ライ ド値 Aに乗じてその値 d n ♦ Aを第 n 軸.用オ一パライ ドレジス タ R A nに格納する ( ズテ ツ プ S 6 ') 。 そ し て、 読取 つ た トルク措令値： F nを第 π軸用 , 指令 トルク記..億 レジスタ R T nに格納 し .（ ステ ッ プ S 7〉o; 、 フラグ Fを 「 Ί j にセ ッ 卜 する （ ステ ップ S 8 ) 。 以 下周様に、 トルク指令値 T nが当該第 n軸の設定値 T A nよ り大きい とき、 前述と同様なステ ッ プ S 3〜 S 8の 処理を行 っ て 、 第 n軸用のオーバライ ド記億 レジスタ' R A に係数テーブル D nか ら読取 っ た係数 nに設s ' 定ォ 一パライ ド値 A.を乗じた値が記憶さ れる ( トルク指 令値 Τ πと増減度卞 nの値に応 じ て 、 例えば第 5図の係 テ一ブル D' nを用 いて 0. 8 A , 0. 5 A , 0. 3 A ' の係数 d f が夫々設定される 〉 。
' こう して 、 どれが 1つ の軸において 、 Τ π > T A πで 0 かつ 卞 n > 0であ り 、 フ ラグ Fが Γ Ί 」 に セ ッ ト さ れる . と 、 他の翰に おいて T n ^ T A riである とき 、 ま た は、 T n > T A πであるが t n > 0でない とき、 ステ ッ プ S 3ま たはステ ッ プ S 5か Sステ ッ プ S 1 1 へ移行する 。 この場合、 ステ ッ プ S 1 1 において 、 当該軸 ¾の指令 ト ルク記憶 レジス タ R T riに読取 っ た 卜ルク指令値 T nを .
T o 5 o
格納 した後， フ ラ グ F が 「 1 J である と判 gUさ れ （ ステ ッ プ S I 2 ) 、 ステ ツ プ S 1 5 へ移行 し 、 当該軸の才 ー バライ ド レジス タ R A n に オ ーバライ ド レジス タ R A 0 .に記億さ れている前回の周期で出力 し た ォ 一パラィ.ド値 A 0 .を格納する 。 .
か く して、. 当該周期での.すべて の軸 1 〜 m につ いてつ、 テ ッ プ $ 3'以下の処理 終 Tし 、 ステ ツ ·プ $ 9 で指標 n の値が軸数. m.の値に等 し く な ¾ と 、 各軸の才 一バラ イ ド レ ジス タ. R A , η の'値.を読出 し 、 その内の最 /j、値を才 一バ '. ラ ィ ド レ ス タ R' A O に格納する と共に こ の最小値の . ..ォ一バラィ，ド値'を出 ?'する.。 ， ':；：
； その結果、 1 軸でもその軸に設定さ れた T A n の値よ り大きい 卜 ルク指令値 T n が読取 ら れた と き は才 ，バ ラ ィ ド値が小さ く さ れる結果、 指令速度は小さ く な り 、 . .各 '軸 に' 配さ'れる隼位時間当 り の指令移動量 P は.小さく な. 'る その ^果 、 偏差 E 「' も小さ く，な り 、 卜 ルク 指令.値 T n も小さ く なる'。
第 7 図 に示す 'よう に' ^ ある軸の ト ルク指令値 T n がそ 'の軸の設 値 T A n を越える と 、， オ ーバ ラ イ ド値が小さ く な り 、 単位時間当 り の.指令移動量 P は小さ く な り 、 編 . 華 .「 .， 卜ルク ί旨令値. T n も小さ なるの.で.、, 卜 ルク 指 令値 T n の増加度.は減少する 。 し か し 、 そ れで も負荷が 大き く 、 偏差 E r が増人- し 、 ト ルク指令値 丁 n が増大 し て第 8 図 に示す よ う に設定値 T B n を越える と 、 オ ーバ 5 ラ イ ド fit k A の値はさ ら に小さ く さ れ （ 第 5 図の例で は 0 . . 5 A または 0 . 3 A 》 、 その結果、 偏差 E r を小さ く し 、 トルク指令値 f ri を小さ く して最大 トルク T n ma x に達 しないよ う にする。
こめ よ.う に 、 - すべての駆動軸の トルク指令値が .最大 卜 ルク T nma xに達しないよ う に 、 ォ一パラィ ド値を.制御。し !：.ロ ボ y 卜への指令速度を変えるため 、 □ポッ 卜 の駆動 軸'は整 して駆^され、 口 ポ ッ ト の移動速度は遅く なる が、. '教示軌銃か らずれる こ とな く 、 教示どお り に移動す る.こ と となる 。 .また 、 偏差値 E 「 が増大して ロ ポ ッ 卜 の 動作を停止させる こ ともない。
' なお、 上記実施例では人 卜ルク指令値 Τ π を該値が T A n よ り大きいか、 ま たは T B ri よ り大きいかの 2 つ に 区分 して オーバライ ド値 A に乗ずる係数 ct n を変えたが 'トルク指令値を 3.つ以上に.区分し ても よ く 、 ま た増加率
( 分値 ） 卞 n .の大きさ による分け方もさ ら に多 く して 係数 d π をきめ細かく 設定するよう に し ても よい。 ま た T n と,亍 π の値よ り 係数 d π を求める演算式を実験的に 求め、 この演算式で係数 d n を'求める よ う に しても よ い ま た、 上記実施例では Ί 以上のモー タ に過負荷状態が 発生 し た と..き ロ ポ ッ 卜の全ての軸につ い て の移動指令量 を低減させだが、 口 ポ ヅ 卜の移動軌跡に関係する軸につ いてのみ移動指令量を低減させてもよい'。

Claims

請 求 の 範 囲
少な く とも 1 つ以上の作動部 と 、 該少な く と も 1 以上の作動部を複数の軸 に関 して駆動するた めの複 数のモー タ と 、 該モー タ の対応す.るもの に移動指令
5 を送出するための制御手.段と を有する産業用 ロ ポ ッ 卜 に おけ φ 一.タ 駆動方法に おいて 、 前記複数のモ ー タ の う ち の所定の複数のモー タ の出力 ト ルク を検 出する工程 （ a ) と 、 斯 ぐ検出 し た出力 トルク の各 々を、. 前記所定の複数のモ ー タ の.対応するものの最
1 0 大'出力 トルク に応じ て予め定め た所定値と比較する' 工程 （ b. ) 、 前 ¾検出出力 ト ルり のう のいずれ か 1 つがこれに対応する所定値を上回 っ た とき前記
' 所定の複数のモ ー タ の全て につ いて の単位時閻当 た り 移動指令量を夫々 減少させる工程 （ c ) とを備
T5 ： ！ > こ と. '待 とするモー タ 駆動方法。.
2 前記所定の複'.数のモ ー ダは前記複数の モ ー タ の全 て ある請求の範囲第 1 填記載のモ ー タ 駆動方法 。''
3 前記所定の複数のモ一タ は前記複数の. 一タ の う
, の 、 記 口 ボ ッ 卜 の移動軌跡に関係する軸 に対 '応 0 . するもの！:、ある請求の範囲第 1 項記載のモ ー タ 駆動
：方法..。 . ' .： .. ； ' . .
4 前記単位時間当た り の移動指令量.の減少量を 、 前 記所定値を上回 っ た検出出力 卜ルク と こ れに対応す る最大出力 ト ルク と の差に応 じ て定める請求の範囲 5 '第 Ί 項， 第 2 項又 は第 3 項記載の モ ー タ 駆動方法。 前記車位時間当た り の.移動指令量を、 速度指令に 乗ずべきオ ーバライ ド値を減少させる こ と に よ り 減 少させる請求の範囲第 1 項， 第 2 項又は第 3 項記載 のモ-ー タノ駆動方法。 - 前記単位時間当た り の移動指令量を、 速度指令に ずべきォ，パライ ド値を減少 せる こ と によ り 減 少させる請求の範囲第 4 項記載のモータ駆動方法。
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