JPH0457107A - Controller for robot - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はロボット、特に、低価格で短いタクトタイムで
作業を行うことが必要な組立ロボットの制御装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control device for a robot, and particularly to a control device for an assembly robot that is required to perform work at a low cost and in a short takt time.
近年ロボット、特に、組立ロボットの局速化は進んでい
るが、ロボットの駆動力はワークハンド等の負荷や動作
量によって大きく変化する。環境条件やその負荷を最悪
にとっても、モータを安全温度で動作させるには、非常
に大きなサイズのモータを選択せざるを得す、重量アッ
プや価格アンプを招く問題が生じていた。そこでそのモ
ータの負荷や環境に応じてモータの能力を最大限に引き
出す制御装置が考案されてきている。従来方法の一例を
次に示す。In recent years, the speed of robots, especially assembly robots, has been increasing, but the driving force of the robot varies greatly depending on the load and amount of movement of the work hand, etc. In order to operate the motor at a safe temperature even under the worst environmental conditions and loads, it is necessary to select a very large motor, which results in increased weight and cost. Therefore, control devices have been devised that maximize the ability of the motor depending on the load and environment of the motor. An example of a conventional method is shown below.
従来の装置は、特開昭６４−２０９９０号公報ニ号公報
上うに、ロボット動作中のサーボモータの温度を温度セ
ンサで検出し、検出した温度をＡ／Ｄコンバータにより
ディジタル信号に変換しＣＰＵに送っていた。そして、
一定サンプリング間隔で温度基準値との比較をＣＰＵで
行い、温度が基準値より低い時は動作速度を一定の割で
増し、向い時は動作速度を一定の割で減少させる構成と
なっていた〇
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は温度センサにより検出した温度を一定ザ
ンプリング間隔で基準値と比較し、その温度が基準値よ
り低ければ速度を一定の割で増加させ、温度が篩ければ
速度を一定の割で減少させるため、ロボットを起動した
直後は基準速度で動作する。従って、負荷が軽い時でも
速度が最適値まで向上するのにいくらかの時間がかがシ
、モタの能力を充分に利用しているとは言えないし、通
常、一定の作業を一定のタクトタイムでこなす必要のあ
る産業用ロボットでは立ち上が）時の速度が所定のタク
トタイムを満足しない問題が発生する。丑だ、モータの
温度によって動作速度も増減するが、通常、生産現場で
は一定のタクトタイムで生理を行う必要があシ、動作速
度が低下しても現場ではその低下を知ることができない
という問題がある。The conventional device, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-20990 No. 2, uses a temperature sensor to detect the temperature of the servo motor during robot operation, converts the detected temperature into a digital signal using an A/D converter, and sends it to the CPU. I was sending it. and,
The CPU compares the temperature with the reference value at regular sampling intervals, and when the temperature is lower than the reference value, the operating speed is increased by a fixed percentage, and when the temperature is lower than the reference value, the operating speed is decreased by a fixed percentage. [Problems to be Solved by the Invention] The above conventional technology compares the temperature detected by a temperature sensor with a reference value at fixed sampling intervals, and if the temperature is lower than the reference value, the speed is increased by a fixed percentage, and the temperature is If so, the speed will be reduced by a certain percentage, so the robot will operate at the standard speed immediately after starting. Therefore, even when the load is light, it takes some time for the speed to increase to the optimum value, and it cannot be said that the motor's capacity is fully utilized. For industrial robots that need to perform various tasks, a problem arises in that the startup speed does not satisfy the predetermined takt time. Unfortunately, the operating speed also increases or decreases depending on the temperature of the motor, but normally at a production site it is necessary to perform a cycle within a certain takt time, so even if the operating speed decreases, the problem is that it is not possible to notice it at the site. There is.
上記目的を達成するために、本発明はモータに設置した
温度センサからの温度情報を基準温度と比１１ｊ＆し、
その比較結果て応じてモータ動作パターン切換手段によ
ってその動作パターンを切換える様にしたものでちる。In order to achieve the above object, the present invention compares temperature information from a temperature sensor installed in the motor with a reference temperature,
According to the comparison result, the motor operation pattern switching means switches the operation pattern.
また、モータ温度が基準値以上に上昇して、動作速度が
減少した場合、オペレータに知らせるために、操作箱に
表示するようにし、また、外部への信号出力を行うよう
にしたものである。Further, when the motor temperature rises above a reference value and the operating speed decreases, a display is displayed on the operation box and a signal is output to the outside to notify the operator.
本発明は、モータの許容温度を基準温度としておくこと
によって、現在のモータ温度が基準より低い場合は動作
速度が速く、加減速の短いパターンをすみやかだ選択し
て動作する。また、温度が上昇し、許容温度を越えた場
合はすみやかに速度を低下させた動作パターンに切換え
モータを保護するものである。また、その時の温度上昇
状態とモータ加減速動作低下状況を操作箱の表示部へ表
示し、かつ、外部へ信号出力を行って、オペレータや周
辺装置へ知らせる。In the present invention, by setting the allowable temperature of the motor as a reference temperature, when the current motor temperature is lower than the reference, a pattern with a fast operating speed and short acceleration/deceleration is quickly selected and operated. Furthermore, when the temperature rises and exceeds the allowable temperature, the motor is protected by immediately switching to an operation pattern in which the speed is reduced. Furthermore, the temperature rise state and motor acceleration/deceleration operation decline state at that time are displayed on the display section of the operation box, and a signal is output to the outside to notify the operator and peripheral devices.
以下、本発明の実施例を第１図より第４図を参照して説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.
第１図は、本発明の一実施例に係る産業用ロボット制御
装置のモータ温度上昇制限システムのブロック図である
。サーボモータドライバ５はＣＰＵ４からの指令によっ
てサーボモータ１を駆ｆｌる０温度センサ２はサーボモ
ータ１の温度を検出してアナログ電圧を出力するセンサ
である。コンパレータ３は基準電圧回路７によりつくら
れる基準電圧ｖｒと温度センサで検出したアナログ電圧
（以下、検出アナログ電圧と称す。）との比較を行い、
検出アナログ電圧がＶｒを超えると温度上昇信号を出力
をする比較器でちる。また、教示箱６は７セグメントＬ
ＥＤ、液晶モジー−ルなど表示装置、および、ブザーな
どを備え、プログラム内容やメツセージを表示すること
ができる。FIG. 1 is a block diagram of a motor temperature rise limiting system for an industrial robot control device according to an embodiment of the present invention. The servo motor driver 5 drives the servo motor 1 according to a command from the CPU 4. The temperature sensor 2 is a sensor that detects the temperature of the servo motor 1 and outputs an analog voltage. The comparator 3 compares the reference voltage vr generated by the reference voltage circuit 7 with the analog voltage detected by the temperature sensor (hereinafter referred to as detected analog voltage).
When the detected analog voltage exceeds Vr, a comparator that outputs a temperature rise signal is turned off. In addition, the teaching box 6 has 7 segments L.
It is equipped with a display device such as an ED, a liquid crystal module, a buzzer, etc., and can display program contents and messages.
以上のように構成されるモータ温度上昇制限システムの
動作について以下に説明する。ロボット動作中のサーボ
モータ１の温度が上昇すると温度センサ２の検出アナロ
グ電圧値も上昇する。コンパレータ３は基準電圧Ｖｒと
検出アナログ電圧とを比較し、検出電圧がｖｒを超える
とＣＰＨに出力信号を送る。一定間隔で温度比較結果を
モニタしているＣＰＵにはあらかじめ第２図に示すよう
な加減速カーブを設定してあり、温度が低い時には加減
速時間の短かいパターンａ１逆に、温度が而い時には加
減速のゆるやかなパターンｂの加減速カーブの指令をサ
ーボモータドライバ５に送シ、動作速度を制御する。こ
こで、基準電圧ｖｒＯ値は、サーボモータ１が安全に動
作できる温度、つまシ、動作最大許容温度時の温度セン
サ２の検出アナログ電圧値に設定しておくことで、サー
ボモータ保有能カー枚まで使用可能としている。The operation of the motor temperature rise limiting system configured as above will be explained below. When the temperature of the servo motor 1 increases during robot operation, the analog voltage value detected by the temperature sensor 2 also increases. The comparator 3 compares the reference voltage Vr and the detected analog voltage, and sends an output signal to the CPH when the detected voltage exceeds vr. The CPU, which monitors the temperature comparison results at regular intervals, has an acceleration/deceleration curve as shown in Figure 2 set in advance. Occasionally, a command for an acceleration/deceleration curve with gradual acceleration/deceleration pattern b is sent to the servo motor driver 5 to control the operating speed. Here, by setting the reference voltage vrO value to the detected analog voltage value of the temperature sensor 2 at the temperature at which the servo motor 1 can operate safely, the servo motor 1 can operate at the maximum allowable operating temperature. It can be used up to.
また、サーボモータ１の温度が上昇し、ロボットの動作
速度を制限している時には、ＣＰＵ４からの信号で教示
箱乙に、制限動作中であることを知らせる表示を出し、
オペレータに認知させることができる０また、外部装置
に対しても、そのモータ動作抑制中の信号をＣＰＵ４が
Ｉ ／ Ｏ回路８を通じて出力して知らせる。Furthermore, when the temperature of the servo motor 1 rises and the robot's operating speed is limited, a signal from the CPU 4 is sent to the teaching box B to display a message indicating that the limited operation is in progress.
Furthermore, the CPU 4 outputs a signal indicating that the motor operation is being suppressed through the I/O circuit 8 to inform the external device.
次に、第６図は本発明【かかるモータ温度上昇システム
のさらに効果的な実施例のブロック図である。第３図に
記載されていない部分は第１図と同等の構成をとってい
る〇
図でＣＰＵ４へは、温度センサにより検出した検出アナ
ログ電圧と基準電圧との比較を行うコンパレータが四個
接続されている。各コンパレータ入力のＶｒ１〜ｖｒ４
はそれぞれ電圧値の異なる基準電圧である。この基準電
圧はｖｒ１〜ｖｒ４ が対応する温度センサ２の温度Ｔ
１〜ＴｎをＴｌＫ ＜ ＴＫ＋１（Ｋ−１〜３）と段階
的にとっておき、Ｔ４をサーボモータ１の最大許容温度
としておく。これによって各コンパレータ１０より１２
の温度情報をさらにきめ細（ＣＰＵ４に報知し、第２図
のパターンａとパターンｂをさらに細分化した第４図の
ような加減速パターンを四個作成しておき、サーボモー
タ１の温度ＴがＴ１度以下の時はパターンａ。Next, FIG. 6 is a block diagram of a more effective embodiment of the motor temperature increasing system according to the present invention. The parts not shown in Figure 3 have the same configuration as Figure 1. In Figure 3, four comparators are connected to the CPU 4 to compare the detected analog voltage detected by the temperature sensor with the reference voltage. ing. Vr1 to vr4 of each comparator input
are reference voltages with different voltage values. This reference voltage is the temperature T of the temperature sensor 2 to which vr1 to vr4 correspond.
1 to Tn are set in stages as TlK < TK+1 (K-1 to 3), and T4 is set as the maximum allowable temperature of the servo motor 1. This allows each comparator 10 to 12
The temperature information of the servo motor 1 is reported to the CPU 4 in more detail, and four acceleration/deceleration patterns as shown in FIG. 4 are created by further subdividing patterns a and b in FIG. When is below T1 degree, pattern a.
Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ２の時はパターンｂ、 Ｔ２ ＜ Ｔ
＜ Ｔ５の時はパターンｃ、 Ｔ３ ＜Ｔ＜Ｔ４の時は
パターンｄをＣＰＵ４は選択してサーボモータドライバ
５に指令する。また、ここでパターンｄは所定のロボッ
トの負荷及び温度条件ではサーボモータ１の温度が許容
値以上にはならないものを設定してサーボモータ１を保
護する。When T1<T<T2, pattern b, T2<T
The CPU 4 selects pattern c when <T5, and selects pattern d when T3<T<T4, and instructs the servo motor driver 5. Further, here, pattern d is set such that the temperature of the servo motor 1 does not exceed a permissible value under predetermined robot load and temperature conditions to protect the servo motor 1.
また、第４図のコンパレータ１２の温度設定はモータの
最大許容温度Ｔ４となっておシ、これを越えた時にはコ
ンパレータ１２の出力はＣＰＵ４に伝達されると同時に
非常停止回路９にも送られ、サーボモータドライバ５へ
の指令及び電源を遮断する。Further, the temperature setting of the comparator 12 in FIG. 4 is the maximum allowable temperature T4 of the motor, and when this is exceeded, the output of the comparator 12 is transmitted to the CPU 4 and also to the emergency stop circuit 9. The command to the servo motor driver 5 and the power supply are cut off.
ここで本実施例は四個のコンパレータを用いたが、この
数は目標とする仕様に合わせ増減可能である０また、コ
ンパレータの代シにＡ／Ｄコンバータを用いてＣＰＵで
温度比較を行えば、その動作パターンを多数持つことで
無段階に近い速度切換も可能となる。Here, four comparators were used in this embodiment, but this number can be increased or decreased according to the target specifications.Also, if an A/D converter is used in place of the comparators and temperature comparison is performed by the CPU, By having a large number of operation patterns, nearly stepless speed switching is possible.
以上の実施例では本発明を用いることで、現在のモータ
温度に従ってロボットの動作パターンを瞬時に最適のも
のに切換えるのでモータの能力を最大限に利用できる安
全なロボット制御装置を安価に実現できる。また、外部
への表示、出力の機能によって、モータ温度上昇による
タクトタイムの低下やロボットの状態を未然に検知し、
信頼性の高いロボットシステムを構築することができる
。In the embodiments described above, by using the present invention, the robot's operation pattern is instantaneously switched to the optimal one according to the current motor temperature, so that a safe robot control device that can make maximum use of the motor's ability can be realized at a low cost. In addition, external display and output functions can proactively detect a decrease in takt time due to a rise in motor temperature or the condition of the robot.
A highly reliable robot system can be constructed.
本発明によれば、モータを余裕をもった選択することな
しでその能力をすみやかに最大限に利用することが可能
となる。従って、ロボットシステムの能率向上、及び、
低価格化に犬き表効果が有る。また、モータの負荷が大
きく、動作速度が低下した場合でも、その状況を外部に
報知するので信頼性が高まるＣAccording to the present invention, it is possible to quickly and fully utilize the capacity of the motor without having to select a motor with sufficient margin. Therefore, the efficiency of the robot system can be improved, and
Lower prices have a tailgating effect. In addition, even if the motor has a large load and its operating speed decreases, this situation is reported to the outside, increasing reliability.
第１図は本発明の一実施例であるロボット制御装装置の
ブロック図、第２図はロボット動作の加減速パターン図
、第６図は本発明の他の実施例を示したブロック図、第
４図は本発明の他の実施例におけるロボット動作の加減
速パターン図である。
１・・・サーボモータ、２・・・温度センサ、３・・・
コンパレータ、４・・・ＣＰＵ、５・・・サーボモータ
ドライバ ６・・・操作箱、７・・・基準電圧回路、８
・・・Ｉ１０回路、９・・・非常停止回路、１０・・・
コンパレータ、１１・・・コンパレータ、１２・・・コ
ンパレータ。
−刊・−FIG. 1 is a block diagram of a robot control device which is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram of acceleration/deceleration patterns of robot operation, and FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 4 is an acceleration/deceleration pattern diagram of robot motion in another embodiment of the present invention. 1... Servo motor, 2... Temperature sensor, 3...
Comparator, 4...CPU, 5...Servo motor driver 6...Operation box, 7...Reference voltage circuit, 8
...I10 circuit, 9...Emergency stop circuit, 10...
Comparator, 11... Comparator, 12... Comparator. −Published・−
Claims (1)
サの出力をあらかじめ設定した温度基準値と比較する温
度比較手段と、前記温度比較手段の結果出力に従ってあ
らかじめ設定しておいた複数の動作速度パターンを切換
える速度パターン切換手段とを具備したことを特徴とす
るロボットの制御装置。 ２、請求項１において、前記温度基準値を複数個設定し
、それぞれの前記温度基準値と現在のモータ温度とを比
較する複数の温度比較手段を具備し、それぞれの前記温
度比較手段の出力をもとに複数の動作速度パターンのう
ち一つを選択し切換える速度パターン切換手段を具備し
たロボットの制御装置。 ３、請求項１または２において、複数の前記温度基準値
のうちの最高温度よりモータが高い温度となったことを
示す温度比較手段の出力が非常停止発生手段に接続され
、モータ温度が前記温度基準値より上がれば非常停止と
するロボットの制御装置。 ４、請求項１、２または３において、前記モータ温度と
前記温度基準値との比較結果およびその結果に従って切
換えられた速度パターンの情報を操作箱の表示部に表示
するロボットの制御装置。 ５、請求項１、２または３において、前記モータ温度と
前記温度基準値との比較結果およびその結果に従って切
換えられた速度パターンの情報を入出力手段より外部機
器へ出力するロボットの制御装置。[Scope of Claims] 1. Temperature comparison means for comparing the output of a temperature sensor that detects the temperature of the drive motor of the robot with a preset temperature reference value, and a temperature comparison means that is preset according to the result output of the temperature comparison means. 1. A control device for a robot, comprising speed pattern switching means for switching between a plurality of motion speed patterns. 2. In claim 1, a plurality of temperature reference values are set, and a plurality of temperature comparison means are provided for comparing each of the temperature reference values and the current motor temperature, and the output of each of the temperature comparison means is A robot control device comprising speed pattern switching means for selecting and switching one of a plurality of motion speed patterns. 3. In claim 1 or 2, the output of the temperature comparison means indicating that the temperature of the motor has reached a temperature higher than the highest temperature among the plurality of temperature reference values is connected to the emergency stop generation means, and the motor temperature A robot control device that causes an emergency stop if the temperature rises above a standard value. 4. The robot control device according to claim 1, 2 or 3, wherein a comparison result between the motor temperature and the temperature reference value and information on a speed pattern switched according to the comparison result are displayed on a display section of the operation box. 5. The robot control device according to claim 1, 2 or 3, wherein information on a comparison result between the motor temperature and the temperature reference value and a speed pattern switched according to the comparison result is outputted from an input/output means to an external device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16658390A JPH0457107A (en) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Controller for robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16658390A JPH0457107A (en) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Controller for robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0457107A true JPH0457107A (en) | 1992-02-24 |
Family
ID=15833970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16658390A Pending JPH0457107A (en) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Controller for robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0457107A (en) |
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