JPH01116704A - 産業ロボットの動作制御方式 - Google Patents
産業ロボットの動作制御方式Info
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- JPH01116704A JPH01116704A JP62273459A JP27345987A JPH01116704A JP H01116704 A JPH01116704 A JP H01116704A JP 62273459 A JP62273459 A JP 62273459A JP 27345987 A JP27345987 A JP 27345987A JP H01116704 A JPH01116704 A JP H01116704A
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- robot
- motor
- torque
- axis
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-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
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-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 program 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 program data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
-
- G—PHYSICS
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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—Program-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 program data in numerical form
- G05B19/406—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 program data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4062—Monitoring servoloop, e.g. overload of servomotor, loss of feedback or reference
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- G05B2219/30—Nc systems
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- G05B2219/34188—Safety, stop, slowdown interpolator if speed, position, torque error too large
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- G05B2219/37344—Torque, thrust, twist, machining force measurement
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- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42268—Safety, excess in error
-
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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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- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43083—Structure, step motor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
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、産業用ロボットの動作制御方式に関し、特に
、各軸を駆動するモータの過負荷時における負荷軽減方
式に関する。
、各軸を駆動するモータの過負荷時における負荷軽減方
式に関する。
従来の技術
産業ロボットでは、各軸を駆動するモータを駆動し、指
令された゛軌跡を、指令された速度で移動させ動作を制
御するが、ロボットに加わる負荷の状態やロボットの移
動方向によって、駆動軸の内の１つ以上のものに駆動モ
ータの最大出力を越える負荷が加わる場合がある。この
場合１づの駆動軸に対してでもその駆動モータの最大出
力を越える負荷が加わった場合、ロボットはその動作を
停止するか、動作を続けたとしても教示移動軌跡からず
れる。
令された゛軌跡を、指令された速度で移動させ動作を制
御するが、ロボットに加わる負荷の状態やロボットの移
動方向によって、駆動軸の内の１つ以上のものに駆動モ
ータの最大出力を越える負荷が加わる場合がある。この
場合１づの駆動軸に対してでもその駆動モータの最大出
力を越える負荷が加わった場合、ロボットはその動作を
停止するか、動作を続けたとしても教示移動軌跡からず
れる。
第５因は１つの駆動軸を駆動するモータのサーボ系のブ
ロック線図であり、教示された指令位置及び指令速度に
応じて当該軸への単位時間当りの移動指令（ｉｆＩＰが
エラーレジスタに順次入力され、この入力された移動指
令値と、モータＭの回転速度を検出する検出器からの信
号を積分（１０３）して（ｑられた位置フィードバック
信号Ｐｆとの偏差Ｅｒに、ポジションループゲインＧｐ
（１００）をかけて得られる速度指令■と速度フィー
ドバック信号Ｖｆとの差に、速度ループゲインＧｖ
゛（１０１）をかけて得られる指令値Ｔをサーボアンプ
１０２に出力してサーボモータＭを駆動するものであり
、サーボアンプ１０２はトルク指令値Ｔに応じモータＭ
に駆動電流を送りトルクを発生させるが、モータに過大
電流が流れてモータを破壊しないようにトルクリミッタ
１０４が設けられており、トルク指令値Ｔが大きなトル
ク指令であっても、このトルクリミッタで設定したトル
ク、即ち、最大トルクを越えないように制御されている
。
ロック線図であり、教示された指令位置及び指令速度に
応じて当該軸への単位時間当りの移動指令（ｉｆＩＰが
エラーレジスタに順次入力され、この入力された移動指
令値と、モータＭの回転速度を検出する検出器からの信
号を積分（１０３）して（ｑられた位置フィードバック
信号Ｐｆとの偏差Ｅｒに、ポジションループゲインＧｐ
（１００）をかけて得られる速度指令■と速度フィー
ドバック信号Ｖｆとの差に、速度ループゲインＧｖ
゛（１０１）をかけて得られる指令値Ｔをサーボアンプ
１０２に出力してサーボモータＭを駆動するものであり
、サーボアンプ１０２はトルク指令値Ｔに応じモータＭ
に駆動電流を送りトルクを発生させるが、モータに過大
電流が流れてモータを破壊しないようにトルクリミッタ
１０４が設けられており、トルク指令値Ｔが大きなトル
ク指令であっても、このトルクリミッタで設定したトル
ク、即ち、最大トルクを越えないように制御されている
。
移動指令位置、指令移動速度に応じて各軸にパルス分配
され、単位時間当りの移動ｆｆ１Ｐが入力され、位置フ
ィードバック信号ｐｆとの偏差Ｅｒが増大すると、この
（ｆｆｌｕＥｒにポジションループゲインＧｐをか番）
だ速度指令■は増大し、この速度指令Ｖと速度フィード
バック値Ｖｆとの差に速度ループゲインＱｖをかけて得
られたトルク指令Ｔをサーボアンプ１０２に出力し、モ
ータＭを駆動し、上記偏差［’ｒが「０」になるように
位置制御すると共に、モータＭの速度も指令速度Ｖにな
るように制御している。
され、単位時間当りの移動ｆｆ１Ｐが入力され、位置フ
ィードバック信号ｐｆとの偏差Ｅｒが増大すると、この
（ｆｆｌｕＥｒにポジションループゲインＧｐをか番）
だ速度指令■は増大し、この速度指令Ｖと速度フィード
バック値Ｖｆとの差に速度ループゲインＱｖをかけて得
られたトルク指令Ｔをサーボアンプ１０２に出力し、モ
ータＭを駆動し、上記偏差［’ｒが「０」になるように
位置制御すると共に、モータＭの速度も指令速度Ｖにな
るように制御している。
発明が解決しようとする問題点
モータＭに加わる負荷が大きいと、モータＭの回転が遅
く、そのため、偏差Ｅｒが増大し、偏差Ｅｒの増大で速
度指令値■も増大し、トルク指令値Ｔも増大してモータ
Ｍの出力トルクを増大させ、モータ゛Ｍの回転速度を早
くし、偏差Ｅｒを小さくしようとするが、モータＭに加
わる負荷が過大であると、トルク指令値■がトルクリミ
ッタ１０４で設定する最大トルク値を越えてしまう。し
かし、サーボアンプ１０２からはトルクリミッタ１０４
に設定された最大トルク値までしかモータＭに電流を流
さないから、これ以上モータＭの出力トルクは増大しな
い。その結果、偏差Ｅｒが増大し、所定値以上になると
ロボットの動作を停止させて・ いた。即ち、ロボッ
トの駆動軸の１つでもその駆動軸のモータに加わる負荷
が設定最大トルク以上になると、ロボットは停止可能性
が大ぎくなる。
く、そのため、偏差Ｅｒが増大し、偏差Ｅｒの増大で速
度指令値■も増大し、トルク指令値Ｔも増大してモータ
Ｍの出力トルクを増大させ、モータ゛Ｍの回転速度を早
くし、偏差Ｅｒを小さくしようとするが、モータＭに加
わる負荷が過大であると、トルク指令値■がトルクリミ
ッタ１０４で設定する最大トルク値を越えてしまう。し
かし、サーボアンプ１０２からはトルクリミッタ１０４
に設定された最大トルク値までしかモータＭに電流を流
さないから、これ以上モータＭの出力トルクは増大しな
い。その結果、偏差Ｅｒが増大し、所定値以上になると
ロボットの動作を停止させて・ いた。即ち、ロボッ
トの駆動軸の１つでもその駆動軸のモータに加わる負荷
が設定最大トルク以上になると、ロボットは停止可能性
が大ぎくなる。
また、偏差Ｅｒが所定値以上に達することなく動作を続
けた場合でも、速度指令値Ｖと実際の速度である速度フ
ィードバック値Ｖｆとの差が問いた状態で動作が続けら
れると、当該軸は指令された速度どおりに動作しなくな
り、他の駆動軸との動作速度の整合性がとれなくなり、
ロボットの軌゛跡は教示されたものとは異なる軌跡を描
いてしまうという欠点がある。
けた場合でも、速度指令値Ｖと実際の速度である速度フ
ィードバック値Ｖｆとの差が問いた状態で動作が続けら
れると、当該軸は指令された速度どおりに動作しなくな
り、他の駆動軸との動作速度の整合性がとれなくなり、
ロボットの軌゛跡は教示されたものとは異なる軌跡を描
いてしまうという欠点がある。
そこで、本発明の目的は、上述した負荷の増大に応じ、
非常停止や教示移動軌跡からずれた移Ｕｌが生じないよ
うなロボット動作制御方式を提供することにある。
非常停止や教示移動軌跡からずれた移Ｕｌが生じないよ
うなロボット動作制御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
・本発明は、ロボットの各軸を各々駆動するモータの内
、複数のモータの出力トルクを各々検出し、検出した出
力トルクが検出された当該モータの最大出力に近いもの
が１以上あると、単位時間当りの移動指令伝を減らし、
各モータの出力トルクが最大出力を越えないように構成
することによって上記問題点を解決した。
、複数のモータの出力トルクを各々検出し、検出した出
力トルクが検出された当該モータの最大出力に近いもの
が１以上あると、単位時間当りの移動指令伝を減らし、
各モータの出力トルクが最大出力を越えないように構成
することによって上記問題点を解決した。
作 用
駆動軸の内、１つでもその軸の駆動モータの出力トルク
がそのモータの最大出力ｌ−ルクに近づいたとぎ、その
ときは当該軸の偏差値Ｅｒが増大して出力トルクが増大
していることを意味するので、単位時間当りの移動指令
量を減らし、１３１ち、移動速１立を小さくして全駆動
軸の単位時間当りの移動桁令聞の値を小さくすることに
よって偏差値Ｅｒを小さくする。その結果、偏差値Ｅｒ
が所定値以上となり、ロボットの動作が停止することは
ない。
がそのモータの最大出力ｌ−ルクに近づいたとぎ、その
ときは当該軸の偏差値Ｅｒが増大して出力トルクが増大
していることを意味するので、単位時間当りの移動指令
量を減らし、１３１ち、移動速１立を小さくして全駆動
軸の単位時間当りの移動桁令聞の値を小さくすることに
よって偏差値Ｅｒを小さくする。その結果、偏差値Ｅｒ
が所定値以上となり、ロボットの動作が停止することは
ない。
また、偏差値Ｅｒが小さくなり、速度指令値Ｖも小さく
なり、速度フィードバック値Ｖｆに近づくので、各軸の
移動の整合性が保持され、教示された軌跡どおりの移動
を可能とする。
なり、速度フィードバック値Ｖｆに近づくので、各軸の
移動の整合性が保持され、教示された軌跡どおりの移動
を可能とする。
実施例
第２図は、本発明の方式を実施する一実施例のロボット
制御ブロック図の要部を示Ｔもので、ロボット本体２を
制御する制御装置としての数値制御２１１装置１（以下
、ＮＧ装置という）は、中央処理装置（以下、ＣＰＵと
いう）を有する制御部１０に、ＲＯＭ １１ 、 不Ｆ
ｒ＋発性（７） ＲＡ Ｍ １２ 、 教示操作盤１３
．ＣＲＴ表示装置を右する操作ａｌｔｉ４゜デーブリー
ダ１５．入出力回路１６．軸制御ユニット１７．インタ
ーフェイス１８がバス１９で接続されている。
制御ブロック図の要部を示Ｔもので、ロボット本体２を
制御する制御装置としての数値制御２１１装置１（以下
、ＮＧ装置という）は、中央処理装置（以下、ＣＰＵと
いう）を有する制御部１０に、ＲＯＭ １１ 、 不Ｆ
ｒ＋発性（７） ＲＡ Ｍ １２ 、 教示操作盤１３
．ＣＲＴ表示装置を右する操作ａｌｔｉ４゜デーブリー
ダ１５．入出力回路１６．軸制御ユニット１７．インタ
ーフェイス１８がバス１９で接続されている。
ＲＯＭＩＩには制御部１０のＣＰＵが実行ずべき各種プ
ログラムが格納されている。ＲＡＭ１２には教示操作５
Ｉ３１３．操作盤１４．テープリーダ１５から入力され
た教示データ、操作盤１４から入力された各種設定デー
タ、さらには、制御部１０が行った演ｎの結果やデータ
を格納するようになっている。教示操作盤１３はロボッ
ト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１４はＣＲＴ表示装置の外、テンキーや
ファンクションキー等各種キーを有し、各種設定値等の
外部からのデータをＮＣ装置１に入力する。軸制御ユニ
ット１７はロボットの各軸のサーボモータを駆動する各
サーボアンプ３に接続され、本実施例ではデジタルサー
ボ方式が採用されており、各サーボアンプ３に対し、電
流指令値、即ちトルク指令値を出力するようになってお
り、第５図に示したデーボブロック線図におけるトルク
指令値Ｔを出力し、各軸のサーボモータに取付けられた
パルスコーダからフィードバック信号を入力し、第４図
で説明したナーボ制御を行うようになっている。インタ
ーフェイス１８はロボット２の作業対象４との信号の送
受を行い、入出力回路１６はロボット本体２に設けられ
た各種センサ。
ログラムが格納されている。ＲＡＭ１２には教示操作５
Ｉ３１３．操作盤１４．テープリーダ１５から入力され
た教示データ、操作盤１４から入力された各種設定デー
タ、さらには、制御部１０が行った演ｎの結果やデータ
を格納するようになっている。教示操作盤１３はロボッ
ト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１４はＣＲＴ表示装置の外、テンキーや
ファンクションキー等各種キーを有し、各種設定値等の
外部からのデータをＮＣ装置１に入力する。軸制御ユニ
ット１７はロボットの各軸のサーボモータを駆動する各
サーボアンプ３に接続され、本実施例ではデジタルサー
ボ方式が採用されており、各サーボアンプ３に対し、電
流指令値、即ちトルク指令値を出力するようになってお
り、第５図に示したデーボブロック線図におけるトルク
指令値Ｔを出力し、各軸のサーボモータに取付けられた
パルスコーダからフィードバック信号を入力し、第４図
で説明したナーボ制御を行うようになっている。インタ
ーフェイス１８はロボット２の作業対象４との信号の送
受を行い、入出力回路１６はロボット本体２に設けられ
た各種センサ。
アクヂュエイタとの信号の送受を行う。
不揮発性ＲＡＭ１２にはロボットの各軸毎に速度のオー
バライド値に対する係数テーブル□ｎが設けられている
（ロボットの軸が１〜ｍであるとすると、ｎ＝ｉ〜ｍで
係数テーブルはＤ１〜Ｄｍ設けられる）。
バライド値に対する係数テーブル□ｎが設けられている
（ロボットの軸が１〜ｍであるとすると、ｎ＝ｉ〜ｍで
係数テーブルはＤ１〜Ｄｍ設けられる）。
即ち、該係数テーブルＤｎ（ただし、ｎ＝１〜ｍ）は、
ＮＣ装置１がｎ軸のサーボアンプ３に出力するトルク指
令値Ｔｎ（第４図に示す■）と、このトルク指令値Ｔｎ
の微分値士ｎの大きさによって設定されるようになって
おり、今、ｎ軸の最大出力トルク、即ち第５図における
トルクリミッタ１０４で制限した最大出力トルク値をＴ
ｎｎ＋ａｘとすると、当該ｎ軸のトルク指令値Ｔｎの
値が第１゜第２切換設定値ＴＡｎ、ＴＢｎ聞、即ち、Ｔ
ＡｎくＴｎ＜ＴＢｎの場合（ＴＡｎ＝０．５ ・Ｔｎｍ
ａｘ。
ＮＣ装置１がｎ軸のサーボアンプ３に出力するトルク指
令値Ｔｎ（第４図に示す■）と、このトルク指令値Ｔｎ
の微分値士ｎの大きさによって設定されるようになって
おり、今、ｎ軸の最大出力トルク、即ち第５図における
トルクリミッタ１０４で制限した最大出力トルク値をＴ
ｎｎ＋ａｘとすると、当該ｎ軸のトルク指令値Ｔｎの
値が第１゜第２切換設定値ＴＡｎ、ＴＢｎ聞、即ち、Ｔ
ＡｎくＴｎ＜ＴＢｎの場合（ＴＡｎ＝０．５ ・Ｔｎｍ
ａｘ。
ＴＢｎ＝０．８ ・Ｔｎｍａｘと設定すると、０．５・
Ｔｎｍａｘ＜ Ｔ ｎ ＜ ０ 、８− ＴｎｌＩｌａ
ｘとなる）で、トルク指令値Ｔｎの微分値士ｎの値が０
く士ｎ＜ｋ・Ｔｎｍａｘの場合（なお、ｋの値はＴ ｎ
ｍａｘのｌ１ｆｆ及び後述するトルク制御処理の周期に
応じて実験的に求めて設定される値であり、例えば、ｋ
−０，０２とすれば、トルク指令値の微分値士ｎ即ち１
周期でのトルク指令値の増加値が０．０２Ｔｒｖａｘよ
り以下と設定することとなる）、オーバライド値に乗じ
る係数ｄを０．８とした例を第３図に示している。
Ｔｎｍａｘ＜ Ｔ ｎ ＜ ０ 、８− ＴｎｌＩｌａ
ｘとなる）で、トルク指令値Ｔｎの微分値士ｎの値が０
く士ｎ＜ｋ・Ｔｎｍａｘの場合（なお、ｋの値はＴ ｎ
ｍａｘのｌ１ｆｆ及び後述するトルク制御処理の周期に
応じて実験的に求めて設定される値であり、例えば、ｋ
−０，０２とすれば、トルク指令値の微分値士ｎ即ち１
周期でのトルク指令値の増加値が０．０２Ｔｒｖａｘよ
り以下と設定することとなる）、オーバライド値に乗じ
る係数ｄを０．８とした例を第３図に示している。
同様に、ＴＡｎ＜丁ｎ＜７）３ｎで士ｎ＞ｋ −Ｔ ｎ
１ｌｌａＸ （１周期間のトルク指令値の増加が大きく
なった場合）の場合は、係数ｄを０．５、ＴＢｎ〈Ｔｎ
（トルク指令値ｌｎが最大トルクＴｎｍａｘにより近く
なった場合）でＯく↑ｎ＜ｋ・士ｎｍａｘのときは係数
ｄを０．５．Ｔａｎ＜Ｔｎｔ’ｔｎ＞ｋ −Ｔ ｎ１ａ
Ｘのとぎは０．３と係数ｄを設定した例を示している。
１ｌｌａＸ （１周期間のトルク指令値の増加が大きく
なった場合）の場合は、係数ｄを０．５、ＴＢｎ〈Ｔｎ
（トルク指令値ｌｎが最大トルクＴｎｍａｘにより近く
なった場合）でＯく↑ｎ＜ｋ・士ｎｍａｘのときは係数
ｄを０．５．Ｔａｎ＜Ｔｎｔ’ｔｎ＞ｋ −Ｔ ｎ１ａ
Ｘのとぎは０．３と係数ｄを設定した例を示している。
以上のように、゛各軸毎にその最大出力トルク７ ｎ１
ａｘに応じ、ＴＡｎ、Ｔｅｎ、ｋ及び各係数ｄを設定し
、係数テーブルＤｎをＲＡＭ１２内に格納させておく。
ａｘに応じ、ＴＡｎ、Ｔｅｎ、ｋ及び各係数ｄを設定し
、係数テーブルＤｎをＲＡＭ１２内に格納させておく。
教示操作盤１３またはテープリーダ１５を介してロボッ
トの動作プログラムを教示した後、ロボットを操作させ
ると、ＮＣ装置１は教示動作プログラムに設定された移
動指令、速度指令及び設定されたオーバライド値に応じ
てロボットを制御すると共に、第１図に示ずトルク制御
処理を所定周期毎に実施する。
トの動作プログラムを教示した後、ロボットを操作させ
ると、ＮＣ装置１は教示動作プログラムに設定された移
動指令、速度指令及び設定されたオーバライド値に応じ
てロボットを制御すると共に、第１図に示ずトルク制御
処理を所定周期毎に実施する。
まず、制御部１０内のＣＰ ＬＪは各ナーボアンプ３に
出力されるトルク指令値Ｔ１〜Ｔｎ（軸の数をｍ個とす
る）を読取り、ＲＡＭ１２内に記憶するくステップＳ１
）。次に指標ｎを「１」にセットしくステップＳ ２
） 、’Ｉｔ （この場合は１番目の軸）のトルク指令
値Ｔｎ （−ＴＩ ）がｎ（−１）番目の軸に対し、設
定された値ＴＡｎ （＝ＴＡ１ ）より大きいか否か判
断しくステップＳ３）、大きくなければステップ８１１
へ移行し、読取ったトルク指令値Ｔｎ（−ＴＩ＞をｎ（
−１）軸用指令トルク記憶レジスタＲＴｎ （−ＲＴｌ
）に格納し、フラグＦが立っているか否か判断しくス
テップ５１２）、立っていなければ、ｎ（＝１）軸出オ
ーバライドレジスタＲＡｎ （＝ＲＡ１ ）に設定オー
バライド値Ａを格納しくステップ５１３）、指標ｎが軸
の数ｍに達したか否か判断しくステップＳ９）、達して
いなければ、指標ｎを「１」インクリメントしくステッ
プ８１０）、次のｎ（−２）軸のトルク指令値Ｔｎ（−
７２）を読出し、前述同様Ｔ２＞ＴＡ２か否か判断し、
Ｔ２がＴＡ２より大きくなければ、前述同様８１１以下
の処理を行う。各トルク指令値Ｔ１〜Ｔｍが各々ＴＡ１
〜ＴＡｍの値より大きくなければ、各軸角にステップＳ
３，８１１〜Ｓ１３．８９．８１０の処理をすべての軸
に対して行い、指標ｎの１１１７が軸数ｍに達すると（
ステップＳ９）、ステップ８１３で記憶した各軸のオー
バライドレジスタＲ△１〜ＲΔｍの値を比較し、その最
小値をオーバライドレジスタＲΔＯ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で
速度指令が出されることとなる。トルク指令Ｔ１〜Ｔｍ
の値が各々ＴＡＩ〜ＴＡｎの値より大きくなかった場合
はステップＳ１３で各軸出オーバライドレジスタＲＡ１
〜ＲＡｍは設定オーバライド値Ａが設定されるから、ス
テップ８１４で出力されるオーバライド値は設定オーバ
ライド値Ａとなる。この処理を所定円１１毎行って、各
周期ともトルク指令値Ｔ１〜Ｔｍが各々ＴＡ１〜ＴＡｍ
の値より大きくなければ、前述したように、ステップ８
１４で設定オーバライド値Ａが出力される。即ち、第４
図（ａ）に承りように各軸のトルク指令値Ｔｎが各々の
設定値ＴＡｎ以上にならなければ、設定オーバライド値
への指令速度が出され、ロボットは教示プログラムの指
令どおりの動作を行う。
出力されるトルク指令値Ｔ１〜Ｔｎ（軸の数をｍ個とす
る）を読取り、ＲＡＭ１２内に記憶するくステップＳ１
）。次に指標ｎを「１」にセットしくステップＳ ２
） 、’Ｉｔ （この場合は１番目の軸）のトルク指令
値Ｔｎ （−ＴＩ ）がｎ（−１）番目の軸に対し、設
定された値ＴＡｎ （＝ＴＡ１ ）より大きいか否か判
断しくステップＳ３）、大きくなければステップ８１１
へ移行し、読取ったトルク指令値Ｔｎ（−ＴＩ＞をｎ（
−１）軸用指令トルク記憶レジスタＲＴｎ （−ＲＴｌ
）に格納し、フラグＦが立っているか否か判断しくス
テップ５１２）、立っていなければ、ｎ（＝１）軸出オ
ーバライドレジスタＲＡｎ （＝ＲＡ１ ）に設定オー
バライド値Ａを格納しくステップ５１３）、指標ｎが軸
の数ｍに達したか否か判断しくステップＳ９）、達して
いなければ、指標ｎを「１」インクリメントしくステッ
プ８１０）、次のｎ（−２）軸のトルク指令値Ｔｎ（−
７２）を読出し、前述同様Ｔ２＞ＴＡ２か否か判断し、
Ｔ２がＴＡ２より大きくなければ、前述同様８１１以下
の処理を行う。各トルク指令値Ｔ１〜Ｔｍが各々ＴＡ１
〜ＴＡｍの値より大きくなければ、各軸角にステップＳ
３，８１１〜Ｓ１３．８９．８１０の処理をすべての軸
に対して行い、指標ｎの１１１７が軸数ｍに達すると（
ステップＳ９）、ステップ８１３で記憶した各軸のオー
バライドレジスタＲ△１〜ＲΔｍの値を比較し、その最
小値をオーバライドレジスタＲΔＯ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で
速度指令が出されることとなる。トルク指令Ｔ１〜Ｔｍ
の値が各々ＴＡＩ〜ＴＡｎの値より大きくなかった場合
はステップＳ１３で各軸出オーバライドレジスタＲＡ１
〜ＲＡｍは設定オーバライド値Ａが設定されるから、ス
テップ８１４で出力されるオーバライド値は設定オーバ
ライド値Ａとなる。この処理を所定円１１毎行って、各
周期ともトルク指令値Ｔ１〜Ｔｍが各々ＴＡ１〜ＴＡｍ
の値より大きくなければ、前述したように、ステップ８
１４で設定オーバライド値Ａが出力される。即ち、第４
図（ａ）に承りように各軸のトルク指令値Ｔｎが各々の
設定値ＴＡｎ以上にならなければ、設定オーバライド値
への指令速度が出され、ロボットは教示プログラムの指
令どおりの動作を行う。
一方、読取ったトルク指令値Ｔｎの値が当該軸の設定値
ＴＡｎより大きいと（ステップ８３）、該トルク指令値
Ｔｎより前周期の当該軸のトルク指令値Ｔｎを記憶する
ｎ軸出指令トルク記憶しジスタＲＴｎの値を減界し、１
周期間の増減度士ｎ（この増減度ｉ−ｎは前述した微分
値と等しい）を求め（ステップＳ４）、この増減度↑ｎ
が正であれば（トルクが増大していることを示ず）、こ
の増減度士ｎとトルク指令値Ｔｎに対する係数ｄをＲＡ
Ｍ１２内に設定されたｎ信用の係数デープル［）ｎより
読出し、その係数ｄを設定オーバライド値へに乗じてそ
の値ｄ−Ａをｎ信用オーバライドレジスタＲΔｎに格納
する（ステップ８６）。そして、読取ったトルク指令値
Ｔｎ＠ｎ軸用指令トルク記憶レジスタＲＴｎに格納しく
ステップ８７）、フラグＦを「１」にセットする（ステ
ップ８８）。以下同様に、トルク指令値１”ｎが当該軸
の設定１直ＴＡｎより大きいとき、前述と同様なステッ
プ８３〜Ｓ８の処理を行って、各軸出のオーバライド記
憶レジスタＲＡｎに各係数テアプルＯｎで読取った係数
ｄに設定オーバライド値Ａを乗じた値が記憶される（ト
ルク指令値Ｔｎと増減度↑ｎの値に応じて、例えば第３
図の係数テーブルＱｎの例では、０．８Ａ、０．５Ａ、
０．３Ａが設定されることとなる）。
ＴＡｎより大きいと（ステップ８３）、該トルク指令値
Ｔｎより前周期の当該軸のトルク指令値Ｔｎを記憶する
ｎ軸出指令トルク記憶しジスタＲＴｎの値を減界し、１
周期間の増減度士ｎ（この増減度ｉ−ｎは前述した微分
値と等しい）を求め（ステップＳ４）、この増減度↑ｎ
が正であれば（トルクが増大していることを示ず）、こ
の増減度士ｎとトルク指令値Ｔｎに対する係数ｄをＲＡ
Ｍ１２内に設定されたｎ信用の係数デープル［）ｎより
読出し、その係数ｄを設定オーバライド値へに乗じてそ
の値ｄ−Ａをｎ信用オーバライドレジスタＲΔｎに格納
する（ステップ８６）。そして、読取ったトルク指令値
Ｔｎ＠ｎ軸用指令トルク記憶レジスタＲＴｎに格納しく
ステップ８７）、フラグＦを「１」にセットする（ステ
ップ８８）。以下同様に、トルク指令値１”ｎが当該軸
の設定１直ＴＡｎより大きいとき、前述と同様なステッ
プ８３〜Ｓ８の処理を行って、各軸出のオーバライド記
憶レジスタＲＡｎに各係数テアプルＯｎで読取った係数
ｄに設定オーバライド値Ａを乗じた値が記憶される（ト
ルク指令値Ｔｎと増減度↑ｎの値に応じて、例えば第３
図の係数テーブルＱｎの例では、０．８Ａ、０．５Ａ、
０．３Ａが設定されることとなる）。
こうして、どれか１つの軸において、Ｔｎ〉ＴＡｎで−
ｉ ｎ ＞ ０であり、フラグＦが「１」にセットされ
ると、他の軸においてＴｎ≦ＴＡｎであるとき、または
、Ｔｎ＞ＴＡｎであるが↑ｎ＞Ｑでないとき、ステップ
Ｓ３またはステップＳ５からステップ８１１へ移行する
が、当該軸周の指令トルク記憶レジスタＲＴｎｌＣ読取
ったトルク指令値Ｔｎを格納した後、フラグＦが「１」
になっているため（ステップ５１２）、ステップＳ１５
へ移行し、当該軸のオーバライドレジスタＲＡｎにオー
バライドレジスタＲＡＯに記憶づ゛る前回の周期で出力
したオーバライド値の値ＡＯを格納する。
ｉ ｎ ＞ ０であり、フラグＦが「１」にセットされ
ると、他の軸においてＴｎ≦ＴＡｎであるとき、または
、Ｔｎ＞ＴＡｎであるが↑ｎ＞Ｑでないとき、ステップ
Ｓ３またはステップＳ５からステップ８１１へ移行する
が、当該軸周の指令トルク記憶レジスタＲＴｎｌＣ読取
ったトルク指令値Ｔｎを格納した後、フラグＦが「１」
になっているため（ステップ５１２）、ステップＳ１５
へ移行し、当該軸のオーバライドレジスタＲＡｎにオー
バライドレジスタＲＡＯに記憶づ゛る前回の周期で出力
したオーバライド値の値ＡＯを格納する。
かくして、当該周期でのすべての軸１〜ｍについてステ
ップ８３以下の処理が終了し、ステップＳ９で指標ｎの
値が軸数ｍの値になると、各軸のオーバライドレジスタ
ＲＡｎの値を読出し、その内の最小値をオーバライドレ
ジスタＲΔ０に格納すると共に、この最小値のオーバラ
イド値を出力する。
ップ８３以下の処理が終了し、ステップＳ９で指標ｎの
値が軸数ｍの値になると、各軸のオーバライドレジスタ
ＲＡｎの値を読出し、その内の最小値をオーバライドレ
ジスタＲΔ０に格納すると共に、この最小値のオーバラ
イド値を出力する。
その結果、１軸でもその軸に設定された一ｒＡｎの値よ
り大ぎいトルク指令値Ｔｎが読取られたときはオーバラ
イド値が小さくされる結果、指令速７度は小さくなり、
各軸に分配される単位時間当りの指令移動量Ｐは小さく
なる。その結果、偏差Ｅｒも小さくなり、トルク指令値
Ｔｎも小さくなることとなる。
り大ぎいトルク指令値Ｔｎが読取られたときはオーバラ
イド値が小さくされる結果、指令速７度は小さくなり、
各軸に分配される単位時間当りの指令移動量Ｐは小さく
なる。その結果、偏差Ｅｒも小さくなり、トルク指令値
Ｔｎも小さくなることとなる。
第４図（ｂ）に示すように、ある軸のトルク指令値Ｔｎ
がその軸の設定値ＴＡｎ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ｆｌＪ徂Ｐは小さく
なり、偏差Ｅｒ、 トルク指令値Ｔｎも小さくなるので
、トルク指令値Ｔｎの増加度は減少する。しかし、それ
でも負荷が大きく、偏差Ｅｒが増大し、トルク指令値Ｔ
ｎが増大し、第４図（Ｃ）に示すように設定値ＴＢｎを
越えると、Ａ゛−パライト値ｋＡの値はさらに小さくさ
れ（第３図の例では０．５Ａまたは０．３Ａ）、その結
果、偏差Ｅｒを小さくし、トルク指令値Ｔｎを小さくし
て最大ｉ・ルクＴｎ＋＋＋ａｘに達しないようにする。
がその軸の設定値ＴＡｎ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ｆｌＪ徂Ｐは小さく
なり、偏差Ｅｒ、 トルク指令値Ｔｎも小さくなるので
、トルク指令値Ｔｎの増加度は減少する。しかし、それ
でも負荷が大きく、偏差Ｅｒが増大し、トルク指令値Ｔ
ｎが増大し、第４図（Ｃ）に示すように設定値ＴＢｎを
越えると、Ａ゛−パライト値ｋＡの値はさらに小さくさ
れ（第３図の例では０．５Ａまたは０．３Ａ）、その結
果、偏差Ｅｒを小さくし、トルク指令値Ｔｎを小さくし
て最大ｉ・ルクＴｎ＋＋＋ａｘに達しないようにする。
このように、ずべての駆動軸のトルク指令値が最大トル
クＴ ｒｖａｘ！、：３１しないように、オーバライド
値を制御してロボットへの指令速度を変えるため、Ｏボ
、ットの駆動軸は整合して駆動され、ロボットの移動速
度は遅くなるが、教示軌跡からずれることなく、教示ど
おりに移動することとなる。
クＴ ｒｖａｘ！、：３１しないように、オーバライド
値を制御してロボットへの指令速度を変えるため、Ｏボ
、ットの駆動軸は整合して駆動され、ロボットの移動速
度は遅くなるが、教示軌跡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Ｅｒが増大してロボットの動作を停止させ
ることもない。
ることもない。
なお、上記実施例では、トルク指令値Ｔｎの値がＴＡｎ
より大きいか、またはＴａｎより大ぎいかの２段階に分
けてオーバライド値Ａに乗する係数ｄを変えたが、この
段階をさらに分けて３段階。
より大きいか、またはＴａｎより大ぎいかの２段階に分
けてオーバライド値Ａに乗する係数ｄを変えたが、この
段階をさらに分けて３段階。
４段階としてもよく、また増加率（微分値）士ｎの大き
さによる分は方もさらに多くして係数をきめ細かく設定
するようにしてもよい。また、Ｔｎと士ｎの値より係数
ｄを求める演算式を実験的に求め、この演算式で係数ｄ
を求めるようにしてもよい。
さによる分は方もさらに多くして係数をきめ細かく設定
するようにしてもよい。また、Ｔｎと士ｎの値より係数
ｄを求める演算式を実験的に求め、この演算式で係数ｄ
を求めるようにしてもよい。
発明の効果
ロボット動作中、駆動軸のモータの出力トルクが該モー
タの最大出力トルクに近づいた軸が１つでもあると、単
位時間当りの移動指令聞の値を減少させ、全駆動軸のパ
ルス分配畠を均等に減少させて偏差値を小さくして、出
力トルクがｌσ大出力トルクにならないようにしたので
、負荷が大きくても偏差値が増大することなく、ロボッ
１〜の動作が停止することもない。また、ロボットの軌
跡も教示どおりのものを確保できる。
タの最大出力トルクに近づいた軸が１つでもあると、単
位時間当りの移動指令聞の値を減少させ、全駆動軸のパ
ルス分配畠を均等に減少させて偏差値を小さくして、出
力トルクがｌσ大出力トルクにならないようにしたので
、負荷が大きくても偏差値が増大することなく、ロボッ
１〜の動作が停止することもない。また、ロボットの軌
跡も教示どおりのものを確保できる。
第１図は本発明の一実施例の動作処理フローチャート、
第２図は同実施例の動作処理を行うロボットの制御ブロ
ックの要部を示す図、第３図は同実施例における係数テ
ーブルの例を示す説明図、第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ
）は同実施例の動作説明図、第５図はサーボ系のブロッ
ク線図÷ある。 Ｔ１−Ｔｍ、Ｔｎ・・・トルク指令値、ＴＡｎ・・・第
１切換設定値、 Ｔａｎ・・・第２切換設定値、 ＲＴｎ・・・ｎ軸角の指令トルク記憶レジスタ、ＲＡｎ
・・・ｎ軸角のオーバライドレジスタ、ＲＡＯ・・・オ
ーバライドレジスタ。 特許出願人 ファナック株式会社 第５ 回 蔦 ３ 図 ｎ 第４０
第２図は同実施例の動作処理を行うロボットの制御ブロ
ックの要部を示す図、第３図は同実施例における係数テ
ーブルの例を示す説明図、第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ
）は同実施例の動作説明図、第５図はサーボ系のブロッ
ク線図÷ある。 Ｔ１−Ｔｍ、Ｔｎ・・・トルク指令値、ＴＡｎ・・・第
１切換設定値、 Ｔａｎ・・・第２切換設定値、 ＲＴｎ・・・ｎ軸角の指令トルク記憶レジスタ、ＲＡｎ
・・・ｎ軸角のオーバライドレジスタ、ＲＡＯ・・・オ
ーバライドレジスタ。 特許出願人 ファナック株式会社 第５ 回 蔦 ３ 図 ｎ 第４０
Claims (5)
- （１）ロボットの各軸を各々駆動するモータの内、複数
のモータの出力トルクを各々検出し、検出した出力トル
クが検出された当該モータの最大出力に近いものが１以
上あると、単位時間当りの移動指令量を減らし、各モー
タの出力トルクが最大出力を越えないようにした産業ロ
ボットの動作制御方式。 - （２）ロボットの全軸のモータの出力トルクを検出する
ようにした特許請求の範囲第１項記載の産業ロボットの
動作制御方式。 - （３）ロボットの移動軌跡に関係する軸のモータの出力
トルクのみを検出するようにした特許請求の範囲第１項
記載の産業ロボットの動作制御方式。 - （４）検出した出力トルクと検出された当該モータの最
大出力との差に応じ、単位時間当りの移動指令量の減量
を変える特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記
載の産業ロボットの動作制御方式。 - （５）上記単位時間当りの移動指令量を指令移動速度の
オーバライド値を変えることによって減じる特許請求の
範囲第１項、第２項、第３項または第４項記載の産業ロ
ボットの動作制御方式。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62273459A JPH01116704A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 産業ロボットの動作制御方式 |
| EP88909370A EP0339096A1 (en) | 1987-10-30 | 1988-10-29 | Motor driving method in industrial robot |
| US07/360,940 US4973895A (en) | 1987-10-30 | 1988-10-29 | Motor drive method for an industrial robot |
| KR1019890700553A KR890701290A (ko) | 1987-10-30 | 1988-10-29 | 산업용 로봇에 있어서의 모우터 구동 방법 |
| PCT/JP1988/001107 WO1989004514A1 (fr) | 1987-10-30 | 1988-10-29 | Procede de commande de moteur dans un robot industriel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62273459A JPH01116704A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 産業ロボットの動作制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01116704A true JPH01116704A (ja) | 1989-05-09 |
Family
ID=17528210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62273459A Pending JPH01116704A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 産業ロボットの動作制御方式 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4973895A (ja) |
| EP (1) | EP0339096A1 (ja) |
| JP (1) | JPH01116704A (ja) |
| KR (1) | KR890701290A (ja) |
| WO (1) | WO1989004514A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03178788A (ja) * | 1989-12-06 | 1991-08-02 | Hitachi Ltd | マニピュレータの制御方法 |
| JPH0732275A (ja) * | 1993-07-22 | 1995-02-03 | Toshiba Corp | 宇宙ロボット制御装置 |
| WO1998042483A1 (en) * | 1997-03-25 | 1998-10-01 | Fanuc Ltd | Robot controller |
| JP2007144620A (ja) * | 2002-12-18 | 2007-06-14 | Sony Corp | ロボット装置、並びに負荷吸収装置及び負荷吸収方法 |
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| DE69319841T2 (de) * | 1992-09-25 | 1998-12-03 | Nec Corp., Tokio/Tokyo | Steuerungsschaltung für hochpräzise Bahnverfolgung welche eine multiaxiale Koordination verwendet |
| JPH0916241A (ja) * | 1995-06-29 | 1997-01-17 | Fanuc Ltd | ロボットの加減速動作の設定方法 |
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| JP3473834B2 (ja) * | 1999-11-29 | 2003-12-08 | 株式会社安川電機 | ロボットの制御装置 |
| DE102004026185A1 (de) * | 2004-05-28 | 2005-12-22 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Maschine, wie eines Mehrachs- Industrieroboters |
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| US8725283B2 (en) | 2006-08-04 | 2014-05-13 | Hurco Companies, Inc. | Generalized kinematics system |
| US8024068B2 (en) | 2006-08-04 | 2011-09-20 | Hurco Companies, Inc. | Machine tool control system |
| US7933677B2 (en) | 2006-08-04 | 2011-04-26 | Hurco Companies, Inc. | System and method for surface finish management |
| TWI353496B (en) | 2006-08-04 | 2011-12-01 | Hurco Co Inc | System and method and computer readable medium for |
| KR20130049029A (ko) * | 2011-11-03 | 2013-05-13 | 삼성전자주식회사 | 보행 로봇 및 그 제어 방법 |
| JP5617902B2 (ja) * | 2012-11-19 | 2014-11-05 | 株式会社安川電機 | ロボットシステム |
| CN112828887B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-06-06 | 深圳市大族机器人有限公司 | 一种工业机器人末端接口装置及工业机器人 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5846413A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | Hitachi Ltd | 電気サ−ボ機構 |
| US4547858A (en) * | 1983-06-13 | 1985-10-15 | Allied Corporation | Dynamic control for manipulator |
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-
1987
- 1987-10-30 JP JP62273459A patent/JPH01116704A/ja active Pending
-
1988
- 1988-10-29 WO PCT/JP1988/001107 patent/WO1989004514A1/ja not_active Ceased
- 1988-10-29 US US07/360,940 patent/US4973895A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-29 KR KR1019890700553A patent/KR890701290A/ko not_active Withdrawn
- 1988-10-29 EP EP88909370A patent/EP0339096A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1989004514A1 (fr) | 1989-05-18 |
| KR890701290A (ko) | 1989-12-20 |
| US4973895A (en) | 1990-11-27 |
| EP0339096A1 (en) | 1989-11-02 |
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