JPS6368906A - Controller for industrial robot - Google Patents
Controller for industrial robotInfo
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- JPS6368906A JPS6368906A JP21265386A JP21265386A JPS6368906A JP S6368906 A JPS6368906 A JP S6368906A JP 21265386 A JP21265386 A JP 21265386A JP 21265386 A JP21265386 A JP 21265386A JP S6368906 A JPS6368906 A JP S6368906A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、産業用ロボットの制御装置に関する。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a control device for an industrial robot.
（従来の技術）
産業用ロボットの制御装置のブロック構成図を第２図に
示す。制御装置の中央演算処理装置１は予めプログラム
されたロボットの動作プログラムと位置情報を記憶装置
２より読み出し速度パターン制御装Ｗ３に出力する。速
度パターン制御装置３では第３図に示すような所定の速
度パターンに伴う各サンプリング時間Δを毎の位置指令
値ａｎを出力する。一方、ロボット本体に取り付けられ
たサーボモータ４の回転位置は回転位置検出器５で検出
され位置パルスとしてパルスカウンタ６でカウントされ
る。パルスカウンタ６よりのΔを毎の出力ｂｎと上記位
置指令値ａｎとの偏差ΔＥｎ＝ ａｎ −ｂｎは位置偏
差カウンタ７に入力され、積算される。(Prior Art) FIG. 2 shows a block diagram of a control device for an industrial robot. The central processing unit 1 of the control device reads out a preprogrammed robot operation program and position information from the storage device 2 and outputs it to the speed pattern control device W3. The speed pattern control device 3 outputs a position command value an for each sampling time Δ associated with a predetermined speed pattern as shown in FIG. On the other hand, the rotational position of the servo motor 4 attached to the robot body is detected by a rotational position detector 5 and counted by a pulse counter 6 as position pulses. The deviation ΔEn=an−bn between the output bn from the pulse counter 6 for every Δ and the position command value an is input to the position deviation counter 7 and integrated.
この積算値Ｅ＝ΣΔＢ、に応じた位置偏差カウンタ７よ
りの出力によりＤ／Ａ変換器８および電力増巾器９を通
してサーボモータ４を駆動し、これによって位置偏差積
算値Ｅ＝Ｏとなるよう制御される。The output from the position deviation counter 7 corresponding to this integrated value E=ΣΔB drives the servo motor 4 through the D/A converter 8 and the power amplifier 9, so that the integrated position deviation value E=O. controlled.
この場合、何らかの原因でサーボモータ４の回転が防げ
られるし位置偏差積算値Ｅが増大し、位置偏差カウンタ
７がオーバーフローし、異常状態としてロボットを停止
させるなどの処理を行っている。ただしこの場合は異常
検出するまでにサーボモータに最大トルクがかかりロボ
ットの把持機構（以下ハンドと呼ぶ）や把持物を破損さ
せ、製造ラインを停止させてしまう。例えば第４回に示
すようにロボット２０を用いて部品２１をハンド２２で
把持し、対象ワーク２３の穴２４に挿入する場合、ハン
ド２２と穴２４の中心位置がずれていると部品２１の挿
入が妨げられ、これによって垂直軸駆動用サーボモータ
に過電流が流れると共に、部品２１や対象ワーク２３を
破損させる。In this case, the rotation of the servo motor 4 is prevented for some reason, the positional deviation integrated value E increases, the positional deviation counter 7 overflows, and processing is performed such as stopping the robot as an abnormal state. However, in this case, the maximum torque is applied to the servo motor before an abnormality is detected, damaging the robot's gripping mechanism (hereinafter referred to as the hand) and the object being gripped, causing the production line to stop. For example, when the robot 20 is used to grip a part 21 with the hand 22 and insert it into the hole 24 of the target workpiece 23 as shown in Part 4, if the center positions of the hand 22 and the hole 24 are misaligned, the part 21 cannot be inserted. As a result, an overcurrent flows to the vertical axis drive servo motor, and the component 21 and the target work 23 are damaged.
これを防ぐため制御装置は以下の機能を備えている。前
記したように第２図において、電力増巾器９にはサーボ
モータ４への過電流を防ぐために電流制限装置１０が接
続され通常は電流制限基準ＲＥＦが切換装置１２を通し
て電流制限装置１０に入力されている。直流定電圧電源
１１の出力電圧は電流制限値がサーボモータ４の許容最
大電流になるよう設定されている。そして上述したよう
な挿入作業を行う場合は電流制限設定器１３の出力電圧
をハンド２２、部品２１、そしてワーク２３を破損させ
ないような電流制限値となるよう設定しておき、挿入動
作時に中央演算処理装置１の出力により切換装置１２を
切換え、電流制限設定器１３の出力を電流制限装置１０
に入力する。この状態でロボット２０の垂直軸を駆動さ
せる。これによりハンド２２５部品２１、ワーク２３の
破損を防ぐ。さらに挿入動作が妨げられ位置偏差カラン
タフの位置偏差積分値Ｅが設定器１４の設定値を超える
と比較器１５がこれを検出し割込信号を中央演算処理装
置１に出力する。To prevent this, the control device has the following functions. As described above, in FIG. 2, the current limiting device 10 is connected to the power amplifier 9 to prevent overcurrent to the servo motor 4, and normally the current limiting reference REF is input to the current limiting device 10 through the switching device 12. has been done. The output voltage of the DC constant voltage power supply 11 is set so that the current limit value becomes the maximum allowable current of the servo motor 4. When performing the above-mentioned insertion operation, the output voltage of the current limit setting device 13 is set to a current limit value that will not damage the hand 22, the component 21, and the workpiece 23, and the central calculation is performed during the insertion operation. The switching device 12 is switched by the output of the processing device 1, and the output of the current limit setting device 13 is changed to the current limit setting device 10.
Enter. In this state, the vertical axis of the robot 20 is driven. This prevents the hand 225 parts 21 and the workpiece 23 from being damaged. Further, when the insertion operation is obstructed and the positional deviation integrated value E of the positional deviation Carantuff exceeds the setting value of the setting device 14, the comparator 15 detects this and outputs an interrupt signal to the central processing unit 1.
これにより中央演算処理装置１はロボットの動作を停止
させるとともに予め記憶しておいた異常処理プログラム
を実行させる。As a result, the central processing unit 1 stops the operation of the robot and executes a pre-stored abnormality handling program.
（発明が解決しようとする問題点） 従来の装置では以下の問題点があった。(Problem to be solved by the invention) Conventional devices had the following problems.
■ 保護しようとするハンド、部品の強度が相対的に小
さく、電流制限値を低く設定すると、挿入動作加速時に
トルクが不足し動作できなくなる。■ If the strength of the hand or parts to be protected is relatively low and the current limit value is set low, the torque will be insufficient when accelerating the insertion operation, making it impossible to operate.
■ 挿入する部品、対象ワークが１種類でなくそれらの
強度が異る場合、電流設定値を種々変更させる必要があ
るが、これを自動的に行うことが困難である。(2) If there are more than one type of parts or target workpieces to be inserted, but they have different strengths, it is necessary to variously change the current setting value, but it is difficult to do this automatically.
４一
本発明は、上記問題点を解決し、保護対象の部品、ワー
クが変化しても各々の強度に応じて電流制限値を変化さ
せ、又、挿入動作加速時には必要なトルクを発生可能な
産業用ロボットの制御装置を提供することを目的とする
。41 The present invention solves the above problems, changes the current limit value according to the strength of each part and workpiece even if the parts and workpieces to be protected change, and also generates the necessary torque when accelerating the insertion operation. The purpose is to provide a control device for industrial robots.
（問題点を解決するための手段）
かかる目的を達成するため、本発明は所定の動作プログ
ラム情報と位置情報がストアされている記憶装置と、
この記憶装置にストアされている情報を読出す中央演算
処理装置と、
この中央演算処理装置に接続され所定の速度パターン情
報により所定時間毎の移動すべき点の位置情報を出力す
る速度パターン制御装置と、制御対象としての駆動モー
タの回転位置情報を検出する回転位置情報検出手段と、
前記移動すべき点の位置情報と前記駆動モータの回転位
置情報との偏差を検出積算する位置偏差検出手段と、こ
の位置偏差検出手段の出力に応じて前記駆動モー夕を駆
動する電力供給手段と、この電力供給手段の出力電流を
制御する電流制御装置と、前記位置偏差検出手段が所定
値以上の偏差を積算した際前記中央演算処理装置に対し
て異常処理対応プログラム
実行させる割込信号を出力する比較手段とを備える産業
用ロボットの制御装置において、前記速度パターン制御
装置よりの速度パターンに応じて加速トルクを演算する
加速トルク演算装置と、この加速トルク演算装置の出力
を受けるとともに前記中央演算処理装置の出力により加
速トルクの値を制限するトルク制御装置とを設け、この
トルク制御装置により前記電流制限装置の電流制限値を
制御する構成を有することを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a storage device in which predetermined operation program information and position information are stored, and a central device for reading out the information stored in this storage device. an arithmetic processing unit; a speed pattern control device that is connected to the central processing unit and outputs position information of a point to be moved at predetermined time intervals based on predetermined speed pattern information; Rotational position information detection means for detecting;
positional deviation detection means for detecting and integrating the deviation between the position information of the point to be moved and the rotational position information of the drive motor; and a power supply means for driving the drive motor according to the output of the position deviation detection means. , a current control device that controls the output current of the power supply means, and when the position deviation detection means integrates a deviation of a predetermined value or more, outputs an interrupt signal that causes the central processing unit to execute an abnormality handling program. an acceleration torque calculation device that calculates acceleration torque according to the speed pattern from the speed pattern control device; and a comparison means for receiving the output of the acceleration torque calculation device and the central calculation The present invention is characterized in that it includes a torque control device that limits the value of acceleration torque based on the output of the processing device, and the torque control device controls the current limit value of the current limit device.
（作用）
かかる構成において、動作不良を起こすことなく加速ト
ルクを適切に付与でき円滑に作業を行うことができる。(Function) With this configuration, acceleration torque can be appropriately applied without causing malfunction, and work can be performed smoothly.
又、対象ワークの強度の相異に応じて電流制限値を容易
に変化させることが可能となる。Furthermore, it is possible to easily change the current limit value in accordance with differences in the strength of the target workpieces.
（実施例） 本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第２図と同一のものには同符号を符し、以下説明を省略
する。第１図において、加速トルク演算装置１７は速度
パターン制御装置より速度パターンを読み出し、これに
伴う加速トルクを計算し、トルク制御装置１６に出力す
る。例えば速度パターンが第３図に示すように台形パタ
ーンであると、加速トルクは同図に示すようなパターン
となる。トルク制御装置１６ではロボット加速動作時に
は加速トルク演算装置１７の出力に従って電流制限値を
出力する。Components that are the same as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted below. In FIG. 1, an acceleration torque calculation device 17 reads out a speed pattern from a speed pattern control device, calculates an accompanying acceleration torque, and outputs it to a torque control device 16. For example, if the speed pattern is a trapezoidal pattern as shown in FIG. 3, the acceleration torque will be a pattern as shown in the same figure. The torque control device 16 outputs a current limit value according to the output of the acceleration torque calculation device 17 during robot acceleration operation.
これにより、トルク制御装置１６の出方はサーボモータ
４への電流制限値が許容最大電流値になるよう制御して
いる。そしてトルク制限が必要な場合、例えば第４図に
示すような挿入作業の場合、中央演算処理装置１の指令
により、予めプログラムされた値に電流を制限する。Thereby, the output of the torque control device 16 is controlled so that the current limit value to the servo motor 4 becomes the maximum allowable current value. When torque limitation is necessary, for example in the case of an insertion operation as shown in FIG. 4, the current is limited to a preprogrammed value in accordance with a command from the central processing unit 1.
例えば第４図において、まず、ロボットを実線で示した
位置へ動作させ、電流制限値を下げた状態でハンド２２
を下降させ、部品２１を穴２４に挿入する。この時挿入
動作開始点と対象ワークの予想される最小距離Ｘｍ１ｎ
は第３図に示すロボット加速領域での移動量Ｓより大き
くなければならない。For example, in FIG. 4, the robot is first moved to the position shown by the solid line, and the hand 22 is moved with the current limit value lowered.
is lowered and the part 21 is inserted into the hole 24. At this time, the expected minimum distance between the insertion operation start point and the target workpiece Xm1n
must be larger than the amount of movement S in the robot acceleration region shown in FIG.
穴２４と部品２１の相対位置が第４図に示すようにずれ
ていた場合ロボットの下降動作は妨げられるが、この時
にはロボット動作は一定速となっており、従って電流制
限値はトルク制御装置１６によってプログラムされた値
に下げられており、ハンド２２、部品２１、ワーク２３
の破損は防がれる。またロボット動作が妨げられた場合
位置偏差カウンタ７のカウント値が増大し、比較器１５
により異常検出し、中央演算処理装置１へ割込信号を送
る。これによりロボット動作を中断し、異常処理プログ
ラムを実行する機能は従来と同じである。If the relative positions of the hole 24 and the component 21 are misaligned as shown in FIG. hand 22, part 21, workpiece 23.
damage is prevented. Furthermore, if the robot movement is disturbed, the count value of the position deviation counter 7 increases, and the comparator 15 increases.
detects an abnormality and sends an interrupt signal to the central processing unit 1. The function of interrupting the robot operation and executing the abnormality handling program is the same as before.
本実施例によると、挿入等の作業時にもサーボモータへ
の加速トルク不足を生ずることのない電流を供給するこ
とが可能となる。According to this embodiment, it is possible to supply current to the servo motor without causing insufficient acceleration torque even during operations such as insertion.
以上説明した様に、本発明によれば
■ 加速時にサーボモータに必要な電流を供給できるた
め、動作不良を起こすことなく円滑に加速できる。また
加速トルク不足により位置偏差カウンタのカウント値が
増大し、待避制御機能により異常状態を検出することが
できる。As explained above, according to the present invention, (1) the necessary current can be supplied to the servo motor during acceleration, so that smooth acceleration can be achieved without causing malfunction. Furthermore, the count value of the position deviation counter increases due to insufficient acceleration torque, and an abnormal state can be detected by the evacuation control function.
■ 電流制限値をプログラムにより容易に変更できるの
で強度の異なる複数の部品、ワークに伴う作業を行う場
合でも適切な電流制限値を設定し、破損を防ぐことがで
きる。■ The current limit value can be easily changed by programming, so even when working with multiple parts or workpieces with different strengths, you can set an appropriate current limit value and prevent damage.
第１図は本発明の一実施例に係るブロック構成図、第２
図は従来構成に係るブロック構成図、第３図はロボット
駆動用サーボモータの速度トルクの関係図、第４図はロ
ボットの挿入作業を説明する図である。
１・・・中央演算処理装置 ２・・・記憶装置３
・・・速度パターン制御装置
４・・・サーボモータ ５・・・回転位置検出器
７・・・位置偏差カウンタ ９・・・電力増巾器
１０・・・電流制限装置 １５・・・比較器
１６・・・トルク制御装置
１７・・・加速トルク演算装置 ２０・・・ロボッ
ト２１・・・部品 ２２・・・ハン
ド２３・・・対象ワーク ２４・・・穴代
理人 弁理士 則 近 憲 佑
同 三俣弘文
第４図FIG. 1 is a block configuration diagram according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a block diagram of a conventional configuration, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between speed and torque of a servo motor for driving a robot, and FIG. 4 is a diagram for explaining the robot insertion operation. 1... Central processing unit 2... Storage device 3
... Speed pattern control device 4 ... Servo motor 5 ... Rotation position detector 7 ... Position deviation counter 9 ... Power amplifier 10 ... Current limiting device 15 ... Comparator 16 ... Torque control device 17 ... Acceleration torque calculation device 20 ... Robot 21 ... Parts 22 ... Hand 23 ... Target workpiece 24 ... Hole agent Patent attorney Nori Chika Ken Yudo Mitsumata Kobun Figure 4
Claims (1)
る記憶装置と、 この記憶装置にストアされている情報を読出す中央演算
処理装置と、 この中央演算処理装置に接続され所定の速度パターン情
報により所定時間毎の移動すべき点の位置情報を出力す
る速度パターン制御装置と、制御対象としての駆動モー
タの回転位置情報を検出する回転位置情報検出手段と、
前記移動すべき点の位置情報と前記駆動モータの回転位
置情報との偏差を検出積算する位置偏差検出手段と、こ
の位置偏差検出手段の出力に応じて前記駆動モータを駆
動する電力供給手段と、この電力供給手段の出力電流を
制限する電流制限装置と、前記位置偏差検出手段が所定
値以上の偏差を積算した際、前記中央演算処理装置に対
して異常処理対応プログラム 実行させる割込信号を出力する比較手段とを備える産業
用ロボットの制御装置において、 前記速度パターン制御装置よりの速度パターンに応じて
加速トルクを演算する加速トルク演算装置と、この加速
トルク演算装置の出力を受けるとともに前記中央演算処
理装置の出力により加速トルクの値を制限するトルク制
御装置とを設け、このトルク制御装置により前記電流制
限装置の電流制限値を制御することを特徴とする産業用
ロボットの制御装置。[Claims] A storage device in which predetermined operating program information and position information are stored; a central processing unit that reads out information stored in the storage device; and a predetermined processing unit connected to the central processing unit. a speed pattern control device that outputs positional information of a point to be moved every predetermined time based on the speed pattern information of; a rotational position information detection means that detects rotational position information of a drive motor as a control target;
positional deviation detection means for detecting and integrating the deviation between the positional information of the point to be moved and the rotational positional information of the drive motor; and a power supply means for driving the drive motor in accordance with the output of the positional deviation detection means; A current limiting device that limits the output current of the power supply means and the position deviation detection means output an interrupt signal that causes the central processing unit to execute an abnormality handling program when the deviation is greater than or equal to a predetermined value. A control device for an industrial robot, comprising: an acceleration torque calculation device that calculates acceleration torque according to a speed pattern from the speed pattern control device; 1. A control device for an industrial robot, comprising: a torque control device that limits the value of acceleration torque based on the output of a processing device; and the torque control device controls a current limit value of the current limit device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21265386A JPS6368906A (en) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | Controller for industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21265386A JPS6368906A (en) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | Controller for industrial robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6368906A true JPS6368906A (en) | 1988-03-28 |
Family
ID=16626187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21265386A Pending JPS6368906A (en) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | Controller for industrial robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6368906A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05143127A (en) * | 1991-11-22 | 1993-06-11 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical controller |
| JP2006320055A (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor controller |
| US9527176B2 (en) | 2013-10-28 | 2016-12-27 | Fanuc Corporation | Control device for machine tool including rotary indexing device |
-
1986
- 1986-09-11 JP JP21265386A patent/JPS6368906A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05143127A (en) * | 1991-11-22 | 1993-06-11 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical controller |
| JP2006320055A (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor controller |
| US9527176B2 (en) | 2013-10-28 | 2016-12-27 | Fanuc Corporation | Control device for machine tool including rotary indexing device |
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