JPH1029179A - 産業用ロボットの制御装置 - Google Patents

産業用ロボットの制御装置

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JPH1029179A
JPH1029179A JP19855396A JP19855396A JPH1029179A JP H1029179 A JPH1029179 A JP H1029179A JP 19855396 A JP19855396 A JP 19855396A JP 19855396 A JP19855396 A JP 19855396A JP H1029179 A JPH1029179 A JP H1029179A
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JP
Japan
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robot
control device
control
servo amplifier
optical fiber
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JP19855396A
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Inventor
Yoshiki Hashimoto
良樹 橋本
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/021Optical sensing devices
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1602Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30Nc systems
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保守の行い易さを保持すると共に、ケーブル
設置のためのスペースも取らない産業用ロボットの制御
装置を提供する。 【解決手段】 ロボットを制御する制御装置をサーボア
ンプ、該サーボアンプに電力を供給する電源等の強電部
とそれ以外の情報処理系の制御部に分割する。強電部3
はロボット機構部2に隣接もしくは内蔵される。制御部
1と強電部3は光ファイバーケーブル5で接続し制御部
1は安全柵4の外に設置する。制御部が安全柵4の外に
あるから、ロボットの操作及び保守が行い易い。また光
ファイバーケーブル5で高速シリアル通信を行うことか
らケーブルは1本でよくそのスペースが小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットを
制御する制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】産業用ロボットにおいては、ロボット機
構部のアームが移動することから、このロボットアーム
の移動によって人に危害を与えないように、ロボットア
ームの回動範囲を囲う安全柵を設け、該安全柵内に人が
立ち入らないようにしてロボットを運転している。
【0003】通常、ロボットを制御する制御装置は上記
安全柵外に配置され、該制御装置とロボットの機構部、
即ちロボット各関節軸を駆動するサーボモータ等のアク
チュエータとはケーブルで接続されている。また最近で
は、制御装置をロボット機構部に隣接、または内蔵させ
た構造のものも提案されているが、保守の行い安さ等の
保守面の問題からすると、制御装置を安全柵の外側に配
置した方が望ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】産業用ロボットの制御
装置をロボット機構部に隣接して配置する場合、保守時
に安全柵内に立ち入りロボット機構部の動作範囲、即ち
ロボットアームの移動範囲に立ち入る必要がある。この
場合危険性が伴うことから保守作業に取って不便であ
る。また、安全柵の外側に制御装置を設置する場合に
は、制御装置とロボット機構部の各軸サーボモータ間に
接続ケーブルを設置しなければならず、ケーブルを設置
するためのスペースを必要としロボット設置環境に制約
を受ける。
【0005】そこで、本発明の目的は、保守の行い易さ
を保持すると共に、ケーブル設置のためのスペースも取
らない産業用ロボットの制御装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットを制
御する制御装置を強電部とその他の制御部に分け、強電
部はロボット機構部に隣接もしくは内蔵して配置し、上
記制御部と強電部に設置されたサーボアンプとを1本の
光ファイバケーブルによって接続し、制御部を安全柵の
外側に配置できるようにすることにより保守及び操作を
行い易くすると共にケーブルの占める占有スペースを小
さくした。
【0007】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を説明す
る。図1は、本実施形態の概要を示すブロック図で、ロ
ボット機構部2を囲う安全柵4の外に強電部以外の制御
回路基板等を内蔵する制御装置1が設けられ、サーボア
ンプや電源トランス等の強電部3はロボット機構部2に
隣接もしくはロボット機構2に内蔵する構成としてい
る。制御部2とサーボアンプ15とは光ファイバーケー
ブル5で接続されている。
【0008】図2は、上記制御装置1と強電部3のブロ
ック図及びその接続を示す図である。制御装置1はサー
ボアンプや該サーボアンプに電力を供給する電源トラン
ス等の電源回路などの強電部を備えていない点、及び後
述するように強電部との通信のためのインタフェース回
路(LSI)を備える点以外は従来のロボット制御装置
と同様の構成を有する。即ち、ロボットを制御するプロ
セッサと該プロセッサにバス接続されたメモリ、教示操
作盤、各関節軸のサーボモータの位置、速度をフィード
バック制御する軸制御回路(ディジタルサーボ回路)等
で構成されている。図2では、この軸制御回路10のみ
を図示している。従来の制御装置においては、上記軸制
御回路10にサーボアンプが接続され該サーボアンプに
接続されたケーブルを介して各サーボアンプを駆動する
構成となっていたが、本発明は、該軸制御回路10に通
信のためのインタフェース回路11が接続されている。
【0009】軸制御回路10は、プロセッサから各軸に
分配された移動指令と位置さらには速度のフィードバッ
ク信号とにより位置、速度のフィードバック制御を行い
各軸のサーボモータへの指令を出力するが、通信のため
のインタフェース回路11はこの指令データを受けて、
各指令データをパラレル信号からシリアル信号に変換す
るパラレル/シリアル変換器、シリアル信号に変換され
た電気信号を光に変換し光ファイバケーブル5に送り出
する電気/光変換器、さらには光ファイバーケーブル5
を介してフィードバックされてくる位置、速度のフィー
ドバツ信号を光から電気に変換する光/電気変換器、シ
リアルデータをパラレルデータに変換し軸制御回路10
に出力するシリアル/パラレル変換器等を備えている。
【0010】強電部3は、サーボアンプ15、サーボア
ンプに電力を供給するための電源トランス等の電源回路
14を備えている。また、サーボアンプ15は通信のた
めのインタフェース回路(LSI)13a〜13c及び
モータ制御回路12a〜12cを含んでいる。本実施形
態ではサーボアンプの各モータ制御回路12a〜12c
がそれぞれ2つのサーボモータを駆動制御する。モータ
制御回路12a〜12cには、インタフェース回路(L
SI)13a〜13cがそれぞれ接続され、インタフェ
ース回路13aは、光ファイバケーブル5に接続され各
インタフェース回路13a〜13cはディジーチェーン
方式で電気的に接続されている。そして、サーボアンプ
15内のモータ制御回路12aはロボット機構部の第1
軸、第2軸のサーボモータM1,M2、サーボアンプ内
のモータ制御回路12bは第3軸、第4軸のサーボモー
タM3,M4、サーボアンプ15内のモータ制御回路1
2cは第5軸、第6軸のサーボモータM5,M6を駆動
制御している。
【0011】強電部3の通信のためのインタフェース回
路13a〜13cは、制御装置1から光ファイバケーブ
ル5を介して送られてくる指令データの光信号を電気信
号に変換する光/電気変換器、シリアルデータをパラレ
ルデータに変換するシリアル/パラレル変換器、デジタ
ル信号をアナログ信号に変換するD/A変換器、各サー
ボモータM1〜M6に取付けられている位置検出器(図
示せず)からの信号を光ファイバーケーブル5を介して
制御装置1の軸制御回路10に送信するためのパラレル
データをシリアルデータに変換するパラレル/シリアル
変換器、電気信号を光信号に変換する電気/光変換器等
を備えている。
【0012】制御装置1の軸制御回路10は各軸に分配
された移動量と光ファイバーケーブル5及びインタフェ
ース回路11を介して強電部3からフィーバックされて
くる位置、速度のフィードバック信号に基づいてフィー
ドバック制御され各軸への指令を生成しインタェース回
路11に渡す。インタフェース回路11は各軸への指令
データをパラレルデータからシリアルデータに変換する
と共に光信号に変換し光ファイバケーブル5に出力す
る。
【0013】ディジーチェーン方式で接続された強電部
のサーボアンプ15内のインタフェース回路13a〜1
3cは光ファイバケーブル5を介して送られてきた指令
の内、自己の指令を取り込み、シリアルデータをパラレ
ルデータに変換し、さらに、このパラレルデータをアナ
ログ信号に変換して各モータ制御回路12a〜12cに
出力し、各モータ制御回路12a〜12cはこの信号を
受けて各軸のサーボモータM1〜M6を駆動する。
【0014】各サーボモータM1〜M6に取付けられた
位置検出器等からのフィードバック信号は、各インタフ
ェース回路13a〜13c内でシリアル信号に変換され
る。変換されたシリアルデータはディジーチェーン接続
によりインタフェース回路13aに送られ光信号に変換
されて光ファイバケーブル5に送りだされ、制御装置1
のインタフェース回路11はこの信号を電気信号に変換
すると共にパラレル信号に変換し軸制御回路10に渡
す。軸制御回路10はこの信号を受けて前述したフィー
ドバック制御を行う。
【0015】このように、本発明では、制御装置1と強
電部3に設置したサーボアンプ15を1つの光ファイバ
ーケーブルで高速シリアル結合し、サーボモータM1〜
M6を駆動制御するようにしたから、従来各軸サーボモ
ータ毎に設けなければならなかったケーブルを1本にす
ることができ、ケーブル設置スペースが小さくてすむも
のである。
【0016】また、図2に示す例では、6軸のロボット
を制御する例を示したが、さらに付加軸がある場合に
は、インタフェース回路13cにさらに別のインタフェ
ース回路をディジーチェーン方式で接続し、該インタフ
ェース回路に付加軸のサーボアンプを接続し、該サーボ
アンプによって付加軸のサーボモータを駆動制御するよ
うにすればよく、システムの拡張も容易である。
【0017】さらに、12軸制御可能な制御装置で6軸
ロボットを2台制御する場合には、図3に示すように、
制御装置1と各ロボットの強電部3,3´とをそれぞれ
光ファイバケーブル5、5´で接続すればよく、ケーブ
ルの占めるスペースが非常に小さくてすみ、ロボットや
その周辺機器の配設位置等の制限が少なくなる。
【0018】
【発明の効果】本発明は、強電部とそれ以外の制御部が
分離されその間を光ファイバケーブルで高速シリアル結
合したから、強電部をロボット機構部に隣接もしくは内
蔵させても、制御部は安全策の外に設置することがで
き、かつケーブルの占めるスペースも小さくできる。制
御部が安全柵の外側に配置できるから、ロボットの操作
及び保守が行い易い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の概要を示すブロック図で
ある。
【図2】同実施形態における制御装置(制御部)と強電
部のブロック図及びその接続を示す図である。
【図3】12軸制御可能な制御装置で6軸ロボットを2
台制御する本発明の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
1 制御装置(制御部) 2 ロボット機構部 3 強電部 4 安全柵 5 光ファイバケーブル 11,13a,13b,13c 通信のためのインタフ
ェース回路 15 サーボアンプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロボットを制御する制御装置を強電部と
    その他の制御部に分け、強電部はロボット機構部に隣接
    もしくは内蔵して配置し、上記制御部と強電部に設置さ
    れたサーボアンプを光ファイバケーブルによって接続す
    ることを特徴とする産業用ロボットの制御装置。
  2. 【請求項2】 強電部の各軸サーボアンプはディジーチ
    ェーン方式で接続され、強電部に設置されたサーボアン
    プと上記制御部は1本の光ファイバーケーブルで接続さ
    れている請求項2記載の産業用ロボットの制御装置。
JP19855396A 1996-07-10 1996-07-10 産業用ロボットの制御装置 Pending JPH1029179A (ja)

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JP19855396A JPH1029179A (ja) 1996-07-10 1996-07-10 産業用ロボットの制御装置
PCT/JP1997/002390 WO1998001263A1 (fr) 1996-07-10 1997-07-10 Appareil de commande pour robot industriel

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ID=16393097

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