JPH0230487A - Control device for industrial robot - Google Patents

Control device for industrial robot

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Publication number
JPH0230487A
JPH0230487A JP63179970A JP17997088A JPH0230487A JP H0230487 A JPH0230487 A JP H0230487A JP 63179970 A JP63179970 A JP 63179970A JP 17997088 A JP17997088 A JP 17997088A JP H0230487 A JPH0230487 A JP H0230487A
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JP
Japan
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robot arm
acceleration
servo motor
estimator
load torque
Prior art date
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Application number
JP63179970A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisatomi Fujiki
藤木 寿富
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent the breakdown of a robot arm and speed reducer by providing an estimator estimating the acceleration and loading torque of a robot arm and providing a comparator comparating each acceleration estimation value and load torque estimation value, generating a motor free control signal based on the result thereof and giving it to a breaker. CONSTITUTION:The acceleration of a robot arm 5 is estimated by an acceleration estimator 9 and also a load torque applied on the robot arm 5 is estimated by a load torque estimator 8. These estimation values are then compared by a comparator 10 and in case of an abnormality being generated on the robot arm 5 a motor free control signal is transmitted to a breaker 2 from the comparator 10 by detecting this abnormality immediately. The input voltage to a servo motor 3 is cut off by the breaker 2 based on this signal, the servo motor 3 is made in a free state and the breakdown of the robot arm 5 and a speed reducer 4 is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、産業用ロボット、特にロボットアームに異
常な負荷が加わった場合のロボットの保SI機能を備え
た産業用ロボットの制御装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an industrial robot, and particularly to a control device for an industrial robot that is equipped with a robot SI protection function when an abnormal load is applied to the robot arm. It is.

〔従 来 の 技 術〕[Traditional techniques]

第5図はロボットアームをザーポ制御するための従来の
産業用ロボットの制御装置のブロック図である。第5図
において、1′は速度・電流制御を行いサーボモータ3
を制御するサーボアンプ、2は異常時にサーボモータ3
への入力端子を遮断する遮断器、4は減速機、5はロボ
ットアーム、6は電流検出器、7ば速度検出器である。
FIG. 5 is a block diagram of a conventional industrial robot control device for controlling a robot arm. In Fig. 5, 1' is the servo motor 3 that controls speed and current.
Servo amplifier 2 controls servo motor 3 in case of abnormality.
4 is a speed reducer, 5 is a robot arm, 6 is a current detector, and 7 is a speed detector.

この産業用ロボットの制御装置では、電流検出器6がサ
ーボモータ3に流れる電機子電流を検出して電流検出値
1つを出力するとともに、速度検出器7がサーボモータ
3の回転速度を検出して速度検出値ω、を出力する。
In this industrial robot control device, a current detector 6 detects the armature current flowing through the servo motor 3 and outputs one detected current value, and a speed detector 7 detects the rotation speed of the servo motor 3. and outputs the detected speed value ω.

また、サーボアンプ1′が速度指令値ωrafと電流検
出値1.と速度検出値ω1とに基づいてサーボモータ3
の回転速度および電機子電流を制御する。
Also, the servo amplifier 1' outputs the speed command value ωraf and the detected current value 1. Based on the detected speed value ω1, the servo motor 3
control the rotation speed and armature current.

さらに、このサーボアンプ1′は、上記制御機能の他に
つぎのような機能を有している。すなわち、電流検出器
6から出力される電流検出値■3(サーボモータ3の電
機子電流に対応する)を常時監視していて、予め設定し
た電流設定値(ロボットアーム5を動かずために必要な
電流値より多少大きい値)を超えた場合のみ、遮断器2
に対しモータフリー制御信号を送るという異常検出処理
を行う。遮断器2にモータフリー制御信号が与えられる
と、遮断器2は、サーボアンプ1からサーボモータ3へ
の電流供給路を遮断し、サーボモータ3をフリー状態に
する。
Furthermore, this servo amplifier 1' has the following functions in addition to the above-mentioned control functions. That is, the current detection value 3 (corresponding to the armature current of the servo motor 3) output from the current detector 6 is constantly monitored, and the current set value (necessary to keep the robot arm 5 stationary) set in advance is monitored. breaker 2 only if the current exceeds the current value (slightly larger than the
The abnormality detection process is performed by sending a motor-free control signal to the motor. When the motor free control signal is applied to the circuit breaker 2, the circuit breaker 2 interrupts the current supply path from the servo amplifier 1 to the servo motor 3, and puts the servo motor 3 into a free state.

このようにモータフリー状態になるのは、従来の産業用
ロボットの制御装置の場合には、ロボ。
In the case of conventional industrial robot control devices, the robot becomes motor-free in this way.

トアーム5に異常な負荷が加わったとき(例えば、ロボ
ットアーム5が障害物に衝突したとき、あるいは機械系
に異常が生じてサーボモータ3にとって過大な負荷が加
わったとき等)であり、このときに上記したように電流
検出値1つが電流設定値を超え、モータフリー状態とな
る。
When an abnormal load is applied to the robot arm 5 (for example, when the robot arm 5 collides with an obstacle, or when an abnormality occurs in the mechanical system and an excessive load is applied to the servo motor 3, etc.). As described above, one current detection value exceeds the current setting value, and the motor becomes free.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、従来のような異常検出処理方法の場合、
異常を検知してからサーボモータ3がフリー状態になる
までにロボットアーム5や減速機4に過大な負荷が加わ
ってしまい、場合によってはそれらが破損することがあ
る。これは、前記の電流設定値というものが、ロボット
アーム5の加減速時に必要となる電流値から決定される
ものであって、ロボットアーム5や減速機4の破損とい
うことを考慮した値ではないからである。したがって、
ロボットアーム5に異常な負荷が加わった場合、ロボッ
トアーム5や減速機4に破損が生じないうちに異常検出
処理を行い、直ちにサーボモータ3をフリー状態とする
ような制御が必要になってくる。
However, in the case of conventional abnormality detection processing methods,
An excessive load is applied to the robot arm 5 and the reduction gear 4 from the time the abnormality is detected until the servo motor 3 becomes free, and in some cases, they may be damaged. This is because the above-mentioned current setting value is determined from the current value required when accelerating and decelerating the robot arm 5, and is not a value that takes into account damage to the robot arm 5 or reducer 4. It is from. therefore,
When an abnormal load is applied to the robot arm 5, it is necessary to perform control to detect the abnormality before the robot arm 5 or reducer 4 is damaged, and immediately bring the servo motor 3 into a free state. .

したがって、この発明の目的は、ロボ・/トアムに過大
な1−ルクが加わる異常の発生時にサーボモータを速や
かにフリー状態にすることができる産業用ロボットの制
御装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for an industrial robot that can quickly bring a servo motor into a free state when an abnormality occurs in which an excessive 1-lux is applied to the robot/toam.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明の産業用ロボットの制御装置は、勺−ボアンプ
に与える速度指令値からロボ・7トアームの加速度を推
定する加速度推定器と、電流検出器から出力される電流
検出値と速度検出器から出力される速度検出値とを用い
てロボ・ノドアームに加わる負荷トルクを推定する負荷
トルク推定器とを設け、さらに加速度推定器から出力さ
れる加速度推定値と負荷トルク推定器から出力される負
荷トルク推定値とを常時比較しそれらの比較結果に基づ
いてモータフリー制御信号を発生する比較器を設け、こ
のモータフリー制御信号を遮断器へ与えるようにしてい
る。
The industrial robot control device of the present invention includes an acceleration estimator that estimates the acceleration of the robot arm from the speed command value given to the robot amplifier, a current detection value output from the current detector, and an output from the speed detector. A load torque estimator is provided that estimates the load torque applied to the robot/nodarm using the detected speed value and the detected speed value. A comparator is provided that constantly compares the motor free control signal with the motor free control signal and generates a motor free control signal based on the comparison result, and provides this motor free control signal to the circuit breaker.

〔作   用〕[For production]

この発明の構成によれば、加速度推定器でもってロボッ
トアームの加速度が推定されるとともに、負荷トルク推
定器でもってロボットアームに加わる負荷トルクがMl
定される。そして、比較器で加速度推定値と負荷トルク
推定値とが常に比較され、これによって、ロボットアー
ムに加わる負荷トルクの状態が常に監視される。この結
果、ロボットアームに異常が生じた場合に直ちに異常が
検知されて比較器から遮断器にモータフリー制御信号が
送られ、遮断器が遮断してサーボモータがフリー状態と
なる。
According to the configuration of the present invention, the acceleration of the robot arm is estimated by the acceleration estimator, and the load torque applied to the robot arm is estimated by the load torque estimator.
determined. The comparator constantly compares the estimated acceleration value and the estimated load torque value, thereby constantly monitoring the state of the load torque applied to the robot arm. As a result, when an abnormality occurs in the robot arm, the abnormality is immediately detected and a motor free control signal is sent from the comparator to the circuit breaker, which shuts off the circuit breaker and puts the servo motor into a free state.

〔実 施 例〕〔Example〕

この発明の一実施例を第1図ないし第4図に基づいて説
明する。この実施例では、速度制御・電流制御を高速の
CPUでデジタル制御するデジタルサーボアンプに適用
した例について述べることにする。また、この発明に用
いている加速度推定器および負荷トルク推定器の演算に
おいては、サホモータ、ロボ・7トアーム等を数式モデ
ルで表現し、それに基づいて演算を行っているので、サ
ーボアンプとしてはデジタルアンプが適している。
An embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 4. In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a digital servo amplifier in which speed control and current control are digitally controlled by a high-speed CPU will be described. In addition, in the calculations of the acceleration estimator and load torque estimator used in this invention, the Saho motor, robot, 7-torque arm, etc. are represented by a mathematical model, and calculations are performed based on that, so the servo amplifier is digital. An amplifier is suitable.

第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロツク図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

同図において、■は速度・電流制御を行いサボモータ3
を制御するデジタル型のサーボアンプ、2は異常時にサ
ーボモータ3への入力電圧を遮(す1する遮断器、4は
減速機、5はロボットアーム、6はシャンI・抵抗から
なる電流検出器、7はロタリーエンコーダからなる速度
検出器である。8はロボットアーム5に加わる負荷トル
クTtを推定する負荷トルク推定器、9ば速度指令値Q
r。
In the same figure, ■ controls the speed and current of the servo motor 3.
2 is a circuit breaker that interrupts the input voltage to the servo motor 3 in the event of an abnormality, 4 is a speed reducer, 5 is a robot arm, 6 is a current detector consisting of a shunt I and a resistor. , 7 is a speed detector consisting of a rotary encoder. 8 is a load torque estimator for estimating the load torque Tt applied to the robot arm 5. 9 is a speed command value Q.
r.

からロボットアーム5の加速度を推定する力11速度推
定器、10は負荷トルク推定器8から出力される負荷ト
ルク推定値T、−と加速度推定器から出力される加速度
推定値T A CCとを比較する比較器で、負荷1−ル
ク推定植TLと力11速度推定値T ACCとの差の絶
対値T ERRが所定値KERRより大きいときに異常
発生六のなして、遮断器2に対してモータフリー制御信
号を与える。
Force 11 estimates the acceleration of the robot arm 5 from a speed estimator, 10 compares the load torque estimated value T outputted from the load torque estimator 8 with the acceleration estimated value T A CC outputted from the acceleration estimator. When the absolute value TERR of the difference between the load 1-lux estimated value TL and the force 11 speed estimated value TACC is larger than the predetermined value KERR, an abnormality occurs and the motor is Gives free control signal.

この産業用ロボットの制御装置は、基本的動作は従来例
と同様に、電流検出器6がサーボモータ3に流れる電機
子電流を検出して電流検出値Iaを出力するとともに、
速度検出器7がサーボモジ30回転速度を検出して速度
検出値ω、を出力する。
The basic operation of this industrial robot control device is the same as in the conventional example, in which the current detector 6 detects the armature current flowing through the servo motor 3 and outputs the detected current value Ia.
The speed detector 7 detects the rotational speed of the servo modulator 30 and outputs a detected speed value ω.

また、サーボアンプ1が速度指令値ωr□と電流検出値
■□と速度検出値ω、とに基づいてサーボモータ3の回
転速度および電機子電流を制御する。
Further, the servo amplifier 1 controls the rotational speed of the servo motor 3 and the armature current based on the speed command value ωr□, the detected current value ■□, and the detected speed value ω.

ここで、この産業用ロボットの制御装置における負荷ト
ルクtIL定器8と加速度推定器9と比較器〕0の構成
および動作を詳しく説明する。
Here, the configuration and operation of the load torque tIL determiner 8, acceleration estimator 9, and comparator]0 in the control device for this industrial robot will be described in detail.

まず、負荷l・ルク推定器8の構造について説明する。First, the structure of the load l/lux estimator 8 will be explained.

この負荷トルク推定器8は、電気学会の文献;電気学会
論文誌(1984,Vol、104−B、No、6)の
49頁に「状態観測器を用いた他動直流機の一制御方法
」にあるように周知のものである。そして、負荷トルク
推定器8は、この発明の構成要素の一つであるので、こ
こではこの発明が具体的に実現可能であることを説明す
るために要点を記す。ロボットアーム5に加わる負荷ト
ルクTtを、状態観測器で推定できるのは、下記に示す
0式のようにステップ状の関数として表現することによ
り、負荷トルクT +、が入力変数でありながら可観測
な状態変数としてのなせるからである。そして、この状
態観′/Jlll器のザンブリング時間を十分短くする
と、元々の関数を階段状に次々に追従することになり、
良い推定が行えることになる。
This load torque estimator 8 is described in the literature of the Institute of Electrical Engineers of Japan; ``A control method for a passive DC machine using a state observer'' on page 49 of the Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan (1984, Vol. 104-B, No. 6). It is well known as shown in . Since the load torque estimator 8 is one of the constituent elements of the present invention, the main points will be described here to explain that the present invention can be concretely realized. The load torque Tt applied to the robot arm 5 can be estimated using a state observation device by expressing it as a step-like function as in the equation 0 shown below. This is because it can be used as a state variable. If the zumbling time of this state view/Jlll device is made sufficiently short, it will follow the original function one after another in a stepwise manner.
A good estimate can be made.

(T1.)=0        ・・・・■t ここで、負荷l・ルクTLを推定する状態観測器ば、前
記文献に基づくと、数式的には下記の0式のように表さ
れ、この数式の演算は第2図のブロック図に示す構成で
実現できる。
(T1.)=0...■tHere, based on the above-mentioned literature, the state observation device for estimating the load 1/luk TL is expressed mathematically as the following 0 equation, and this mathematical expression The calculation can be realized with the configuration shown in the block diagram of FIG.

S →−a ・・■ 上記■弐の各定数は、サーボモータ3のパラメタとロボ
ットアームモデルのパラメータ、そして推定の時定数τ
により一意に決定され、0〜0式で表される。
S → -a...■ The constants in ■2 above are the parameters of the servo motor 3, the parameters of the robot arm model, and the estimated time constant τ
It is uniquely determined by , and is expressed by the formula 0 to 0.

TL  −・TL      ・・・・・・■τS +
 1 ・・・・・・■ KT ・・・・・・■ d−□                 ・・・・・
・■ただし、Jばモータ軸から見た全慣性モーメント、
KTはサーボモータ3のトルク定数、T8はサーボモー
タ3の電機子電流を検出する電流検出器6の出力である
電流検出値、ω、ばサーボモータ3の回転速度を検出す
る速度検出器7の出力である速度検出値、Dは粘性抵抗
を表し、Sはラプラス演算子を意味している。
TL −・TL ・・・・・・■τS +
1 ・・・・・・■ KT ・・・・・・■ d−□ ・・・・
・■However, J is the total moment of inertia seen from the motor shaft,
KT is the torque constant of the servo motor 3, T8 is the current detection value that is the output of the current detector 6 that detects the armature current of the servo motor 3, and ω is the current detection value that is the output of the current detector 6 that detects the armature current of the servo motor 3. The speed detection value that is the output, D represents viscous resistance, and S represents the Laplace operator.

また、第2図において、11は積分要素、12〜14は
係数要素、15は加算要素、16は減算要素である。
Further, in FIG. 2, 11 is an integral element, 12 to 14 are coefficient elements, 15 is an addition element, and 16 is a subtraction element.

つぎに、ロポソI・アーム5の加速度をH1定する加速
度推定器9の構成を第3図に基づいて説明する。速度指
令値ωcatをサーボモータ3とロボットアーム5を数
式で表した規範モデルP□ (S)、すなわち第3図の
要素17に人力して要素15から得られるロボットアー
ム5の速度指令値ω1から、それを微分要素18で加速
度に変換し加速度)II定植T A (cを得る。ただ
し、要素17の規範モデルP、(S)は例えば0式のよ
うに一次遅れ要素をもつモデルとして表現する。
Next, the configuration of the acceleration estimator 9 for determining the acceleration of the Roposo I arm 5 by H1 will be explained based on FIG. The speed command value ωcat is calculated from the standard model P□ (S) in which the servo motor 3 and the robot arm 5 are expressed mathematically, that is, the speed command value ω1 of the robot arm 5 obtained from the element 15 by applying manual input to the element 17 in FIG. , it is converted into acceleration by differential element 18 to obtain acceleration) II fixed T A (c. However, the standard model P of element 17, (S) is expressed as a model with a first-order lag element, such as the equation 0. .

PII (S)−・・・・・■ T、S+ま ただし、KイおよびToは、K、を起電力定数、Rを電
機子抵抗としたときに、それぞれ0式および0式で表さ
れる。
PII (S)-・・・■ T, S+, K, and To are respectively expressed by 0 and 0 formulas, where K is the electromotive force constant and R is the armature resistance. .

に、I−・・■ K。ni, I-...■ K.

K7 ・ K。K7・K.

つぎに、比較器10について説明する。ごの比岐器lO
は、負荷トルク推定器8で推定した狛、荷l・ルク推定
値T、と加速度推定器9で推定した加速度推定値TAC
Cとの差をとり、その絶対値TゆIIRを求め、これが
実験的に求めた所定値K ERRより大きい値になった
場合に、遮断器2に対してモータフリー制御信号を出力
するものである。数式で表現すると、比較器10は、0
式が成立した場合に、異常が発生したみなして遮断器2
に対してモータフリー制御信号を出力する。
Next, the comparator 10 will be explained. Gono Hikiki lO
are the load l/lux estimated value T estimated by the load torque estimator 8 and the acceleration estimated value TAC estimated by the acceleration estimator 9.
The absolute value TIR is determined by taking the difference from C, and when this becomes larger than the experimentally determined predetermined value KERR, a motor free control signal is output to the circuit breaker 2. be. Expressed mathematically, the comparator 10 is 0
If the formula holds, it is assumed that an abnormality has occurred and circuit breaker 2
A motor free control signal is output to the motor.

TERR= l Tt。 TACCl > KERR・
・・・・・■ ここで、全体の制御の流れを整理すると、第4図のよう
に表される。まず、電流検出器6から出力される電流検
出値I3と速度検出器7から出力される速度検出値ω1
とから負荷トルク推定器8において負荷トルク推定値T
Lを算出する(21)。
TERR= l Tt. TACCl > KERR・
...■ Here, the overall flow of control can be summarized as shown in Figure 4. First, the current detection value I3 output from the current detector 6 and the speed detection value ω1 output from the speed detector 7
From the load torque estimator 8, the load torque estimated value T
Calculate L (21).

つぎに、速度指令値ωr□より加速度推定器9において
加速度推定値TAC6を算出しく22)、比較器10に
おいて負荷トルク推定値T tと加速度推定値T A 
CCとの差の絶対値T、□を算出しく23)、この絶対
値T ERRと所定値Kl:lIRと比較しく24)、
比較の結果、TFRR>K□8の場合、遮断器2に対し
てモータフリー制御信号を与える。
Next, the acceleration estimator 9 calculates the estimated acceleration TAC6 from the speed command value ωr□22), and the comparator 10 calculates the estimated load torque T t and the estimated acceleration T A
Calculate the absolute value T, □ of the difference from CC23), compare this absolute value TERR with the predetermined value Kl:lIR24),
As a result of the comparison, if TFRR>K□8, a motor free control signal is given to the circuit breaker 2.

なお、T、□≦に、□の場合は最初に戻る。Note that if T, □≦, or □, the process returns to the beginning.

この実施例の産業用ロボットの制御装置は、9、荷トル
ク推定器8と加速度推定器9と比較器10とを設り、加
速度推定器9でサーボ7ンプ】に与える速度指令値ωr
ofからロボットアーム5の加速度を推定し、負荷トル
ク推定器8で電流検出器6から出力される電流検出値I
8と速度検出器7から出力される速度検出値ω、とを用
いてロボットアーム5に加わる負荷I・ルクT1−を推
定し、比較器10で加速度推定器9から出力される加速
度推定値TACC(!:負荷トルク推定器8から出力さ
れる負荷I・ルク推定値T t とを常時比較しそれら
の差の絶対値T□8が所定値K ERRより大きいとき
にモータフリー制御信号を発生し、このモータフリー制
御信号で遮断器2を遮断させるようにしているので、つ
ぎのような効果を奏する。
The industrial robot control device of this embodiment includes a load torque estimator 8, an acceleration estimator 9, and a comparator 10, and the acceleration estimator 9 gives a speed command value ωr to the servo 7.
The acceleration of the robot arm 5 is estimated from the current detection value I output from the current detector 6 using the load torque estimator 8.
8 and the detected speed value ω outputted from the speed detector 7, the load I·Lux T1- applied to the robot arm 5 is estimated, and the comparator 10 calculates the estimated acceleration value TACC outputted from the acceleration estimator 9. (!: Constantly compares the load I and torque estimated values T t output from the load torque estimator 8, and generates a motor free control signal when the absolute value T□8 of the difference between them is larger than a predetermined value K ERR. Since the circuit breaker 2 is cut off by this motor-free control signal, the following effects are achieved.

■ ロボットアーム5や減速機4が破損するような過大
な負荷が加わる前に、速やかに異常検出処理を行い、直
ちにサーボモータ3をフリー状態にすることができ、ロ
ボットアーム5や減速機4の破損を未然に防止すること
ができる。
■ Before an excessive load that would damage the robot arm 5 or reducer 4 is applied, abnormality detection processing can be performed immediately and the servo motor 3 can be put into a free state, and the robot arm 5 or reducer 4 can be Damage can be prevented.

■ 電流検出器6や速度検出器7に異常が起こった場合
も、絶対値TERRにその影響が現れるため、直ちにサ
ーボモータ3をフリー状態にすることができ、この場合
にもロボットアーム5や減速機4の破損を未然に防止す
ることができる。
■ Even if an abnormality occurs in the current detector 6 or speed detector 7, the effect will appear on the absolute value TERR, so the servo motor 3 can be immediately set to a free state, and in this case, the robot arm 5 and deceleration Damage to the machine 4 can be prevented.

〔発 明 の 効 果〕〔Effect of the invention〕

この発明の産業用ロボットの制御装置によれば、負荷ト
ルク推定器と加速度推定器と比較器とを設け、ロポソi
・アームの加速度および負荷トルクを推定し、各々の加
速度推定値および負荷トルク推定値の比較結果に基づい
てモータフリー制御信号を発生して遮断器に与えるよう
にしたので、ロボットアームや減速機が破損するような
過大な負荷が加わる前に、異常を検出してサーボモータ
をフリー状態にすることができ、この結果ロボットアー
ムや減速機の破損を未然に防止することができ
According to the industrial robot control device of the present invention, a load torque estimator, an acceleration estimator, and a comparator are provided,
・The acceleration and load torque of the arm are estimated, and a motor-free control signal is generated and applied to the circuit breaker based on the comparison result of each acceleration estimate and load torque estimate, so the robot arm and reducer It is possible to detect an abnormality and set the servo motor to a free state before an excessive load that could cause damage is applied, thereby preventing damage to the robot arm or reducer.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブし」ツク図
、第2図は四ボットアームに加わる負CjI・ルクを推
定する負荷トルク推定器の構成を示すブロック図、第3
図&Jロボットアームの加速度を1(1定する加速度推
定器の構成を示すプロ、り図、第4図は全体の流れを示
すフローチャー1・、第51′2IεJ従来例の構成を
示すプロ、り図である。 1・・・ザーポアンプ、2・・・遮断器、3・・ザーポ
モタ、4・・・減速機、5・ロポソI−アーム、6・・
電流検出器、7・・・速度検出器、8・・・負荷l・ル
ク11(定器、9・・・加速度推定器、]旧・・比較器
特許出願人  松下電器産業株式会社 代 埋入 弁理士 宮井暎夫 〈H
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a load torque estimator for estimating the negative CjI · torque applied to the four-bottom arm, and FIG.
Figure 4 shows the configuration of an acceleration estimator that fixes the acceleration of the robot arm by 1 (1). 1. Zarpo amplifier, 2. Circuit breaker, 3. Zarpo motor, 4. Reducer, 5. Roposo I-arm, 6.
Current detector, 7...Speed detector, 8...Load L/L 11 (regulator, 9...Acceleration estimator,] Old...Comparator patent applicant Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Embedded) Patent attorney Akio Miyai〈H

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 減速機を介してロボットアームに接続されたサーボモー
タと、このサーボモータの速度と電流とを制御するサー
ボアンプと、前記サーボモータの速度を検出する速度検
出器と、前記サーボモータの電流を検出する電流検出器
と、前記サーボアンプに入力する速度指令値から前記ロ
ボットアームの加速度を推定する加速度推定器と、前記
電流検出器から出力される電流検出値と前記速度検出器
から出力される速度検出値とを用いて前記ロボットアー
ムに加わる負荷トルクを推定する負荷トルク推定器と、
前記加速度推定器から出力される加速度推定値と前記負
荷トルク推定器から出力される負荷トルク推定値とを比
較しそれらの比較結果に基づいてモータフリー制御信号
を発生する比較器と、前記比較器から出力されるモータ
フリー制御信号に応答して前記サーボモータへの入力電
圧を遮断する遮断器とを備えた産業用ロボットの制御装
置。
A servo motor connected to the robot arm via a reducer, a servo amplifier that controls the speed and current of the servo motor, a speed detector that detects the speed of the servo motor, and a current that detects the servo motor. an acceleration estimator that estimates the acceleration of the robot arm from a speed command value input to the servo amplifier, a current detection value output from the current detector, and a speed output from the speed detector. a load torque estimator that estimates a load torque applied to the robot arm using the detected value;
a comparator that compares the estimated acceleration value output from the acceleration estimator and the estimated load torque value output from the load torque estimator and generates a motor-free control signal based on the comparison result; and the comparator A control device for an industrial robot, comprising: a circuit breaker that cuts off input voltage to the servo motor in response to a motor free control signal output from the servo motor.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02188176A (en) * 1989-01-17 1990-07-24 Toyota Motor Corp Servomotor load monitor
JPH03119211U (en) * 1990-03-20 1991-12-09
WO1994002988A1 (en) * 1992-07-17 1994-02-03 Fanuc Ltd Method for estimating inertia and disturbance torque, and method for detecting abnormal load
WO1994002989A1 (en) * 1992-07-17 1994-02-03 Fanuc Ltd Adaptive pi control method
JPH06284764A (en) * 1993-03-31 1994-10-07 Nec Corp Servo motor position controller
WO1995009479A1 (en) * 1993-09-30 1995-04-06 Atsushi Watanabe Robot control apparatus for monitoring robot load
JP2000052286A (en) * 1998-07-31 2000-02-22 Yaskawa Electric Corp Robot control device
JP2001088091A (en) * 1999-09-20 2001-04-03 Horizon International Kk Cutter
KR20030093643A (en) * 2002-06-04 2003-12-11 삼성전자주식회사 Apparatus and method for motion control of robot
JP2005102427A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Kobe Steel Ltd Method and apparatus for detecting collision
JP2007144620A (en) * 2002-12-18 2007-06-14 Sony Corp Robot device, load absorbing device and load absorbing method
EP1927440A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-04 Abb Research Ltd. Method and device for monitoring the condition of an industrial robot
WO2019138703A1 (en) * 2018-01-10 2019-07-18 ソニー株式会社 Control device, control method and program
JP2020032517A (en) * 2018-08-31 2020-03-05 ファナック株式会社 Robot and robot system
EP3822999A1 (en) * 2019-11-15 2021-05-19 ABB Power Grids Switzerland AG Circuit breaking apparatus
JP2022124990A (en) * 2021-02-16 2022-08-26 日本精工株式会社 Electric actuator, controller and control program

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02188176A (en) * 1989-01-17 1990-07-24 Toyota Motor Corp Servomotor load monitor
JPH03119211U (en) * 1990-03-20 1991-12-09
WO1994002988A1 (en) * 1992-07-17 1994-02-03 Fanuc Ltd Method for estimating inertia and disturbance torque, and method for detecting abnormal load
WO1994002989A1 (en) * 1992-07-17 1994-02-03 Fanuc Ltd Adaptive pi control method
US5691615A (en) * 1992-07-17 1997-11-25 Fanuc Ltd. Adaptive PI control method
JPH06284764A (en) * 1993-03-31 1994-10-07 Nec Corp Servo motor position controller
WO1995009479A1 (en) * 1993-09-30 1995-04-06 Atsushi Watanabe Robot control apparatus for monitoring robot load
US5587635A (en) * 1993-09-30 1996-12-24 Fanuc Ltd. Robot control apparatus for monitoring load on robot
JP2000052286A (en) * 1998-07-31 2000-02-22 Yaskawa Electric Corp Robot control device
JP2001088091A (en) * 1999-09-20 2001-04-03 Horizon International Kk Cutter
KR20030093643A (en) * 2002-06-04 2003-12-11 삼성전자주식회사 Apparatus and method for motion control of robot
JP2007144620A (en) * 2002-12-18 2007-06-14 Sony Corp Robot device, load absorbing device and load absorbing method
JP2005102427A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Kobe Steel Ltd Method and apparatus for detecting collision
EP1927440A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-04 Abb Research Ltd. Method and device for monitoring the condition of an industrial robot
WO2019138703A1 (en) * 2018-01-10 2019-07-18 ソニー株式会社 Control device, control method and program
JP2020032517A (en) * 2018-08-31 2020-03-05 ファナック株式会社 Robot and robot system
CN110871455A (en) * 2018-08-31 2020-03-10 发那科株式会社 Robot and robot system
US11358276B2 (en) 2018-08-31 2022-06-14 Fanuc Corporation Robot and robot system
EP3822999A1 (en) * 2019-11-15 2021-05-19 ABB Power Grids Switzerland AG Circuit breaking apparatus
WO2021094226A1 (en) * 2019-11-15 2021-05-20 Abb Power Grids Switzerland Ag Circuit breaking apparatus
CN115298784A (en) * 2019-11-15 2022-11-04 日立能源瑞士股份公司 Circuit breaking device
US12136526B2 (en) 2019-11-15 2024-11-05 Hitachi Energy Ltd Circuit breaking apparatus
JP2022124990A (en) * 2021-02-16 2022-08-26 日本精工株式会社 Electric actuator, controller and control program

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