JPH04355805A - 学習制御装置 - Google Patents

学習制御装置

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JPH04355805A
JPH04355805A JP15970491A JP15970491A JPH04355805A JP H04355805 A JPH04355805 A JP H04355805A JP 15970491 A JP15970491 A JP 15970491A JP 15970491 A JP15970491 A JP 15970491A JP H04355805 A JPH04355805 A JP H04355805A
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JP
Japan
Prior art keywords
speed command
learning
correction
control device
corrected
Prior art date
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Pending
Application number
JP15970491A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Nakamura
裕司 中村
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Publication date
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  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所定パターンの繰り返
し動作をする工作機械、ロボット等の学習制御装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】学習制御装置としては、本出願人が先に
出願した特開平2−231602号公報記載のものがあ
る。この装置は、外部の情報処理装置から加工プログラ
ムを入力してメモリに格納しかつ編集する編集モードと
、学習制御によって加工プログラムを補正し、その補正
加工プログラムをメモリに格納する学習モードと、制御
対象の運転モードと、制御対象の手動操作モードを備え
ている学習制御装置であって、前記の各モードのうちの
任意の1つを指定するモード選択手段と、複数の加工プ
ログラムおよび補正加工プログラムのうちの任意の1つ
を指定するプログラム選択手段と、前記学習モードまた
は前記運転モードを起動する起動手段を有し、前記モー
ド選択手段が学習モードを指定した場合において起動手
段が学習モードを起動した時には、学習手段はプログラ
ム選択手段が指定した加工プログラムまたは補正加工プ
ログラムに基づいて、偏差が所定の範囲内に入るまで学
習制御を実行し、前記モード選択手段が運転モードを指
定した場合において起動手段が運転モードを起動した時
には、運転手段はプログラム選択手段が指定した加工プ
ログラムまたは補正加工プログラムを実行するものであ
る。
【0003】したがって、この装置では、モード選択手
段とプログラム選択手段の機能の組み合わせにより、多
様な仕様で動作することができ、さらに起動手段によっ
て、学習モードと運転モードを独立に起動することがで
きるので、これらのモードを任意のタイミングで起動す
ることができ、その結果多様な目的に適応することがで
きる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置では
加工プログラムつまりモータの位置指令を補正している
ため、学習制御による補正演算は位置ループの前段で行
わなければならず、学習装置自体が目標位置指令を取得
し、位置ループを備え、さらに手動操作機能や原点復帰
機能等を有する必要があった。そこで本発明は、その内
部に、目標位置指令や、位置ループや、手動操作機能等
を必要としない学習制御装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、同じパターンの目標位置指令に対する追
従動作を繰り返すモータ制御系の位置ループを実行する
位置制御装置と速度制御装置との間に挿入される学習制
御装置において、外部の位置制御装置から現在の位置偏
差を定数倍した速度指令を入力してメモリに格納し、学
習制御によって速度指令を補正して、その補正速度指令
をメモリに格納しかつ外部の速度制御装置へ出力する学
習手段と、速度指令を入力してメモリに格納し、前記補
正計算は行わずに、学習時に得られた補正速度指令を出
力する補正有り運転と、入力した速度指令をメモリに格
納し、かつ、そのまま補正速度指令として出力する補正
無し運転を行う運転手段と、外部からの命令信号により
補正速度指令としてステップ信号を出力し、速度指令を
入力することによりモータ制御系の動特性を測定する測
定手段と、外部の情報処理装置と各種のデータ、パラメ
ータの入出力を行いメモリに格納しかつ編集する編集手
段と、前記学習、運転、測定、編集の各手段の内の任意
の1つを指定するモード選択手段と、複数の補正速度指
令の内の任意の1つを指定する補正速度指令選択手段と
、前記補正有り運転と補正無し運転のいずれかを指定す
る補正有無選択手段と、前記学習、運転、測定を起動す
る起動手段と、学習制御装置内部の状態を出力する手段
を備えたことを特徴とするものである。
【0006】
【作用】上記手段により、位置ループ制御は既存NC装
置を利用して、学習制御装置自体は、目標位置指令を取
得する必要がなく、位置ループや手動操作機能も有せず
に、学習制御によりモータを位置ループ制御器に与えら
れた目標位置指令どおりに動作させることができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図1は本発明の学習制御装置の一実施例のブロ
ック図、図2は本発明の学習制御装置をモータ制御系に
適用した場合の制御系全体のブロック図である。比較の
ため、通常のモータ制御系のブロック図を図9に示す。 図3、図4、図5、図6、図7は、それぞれ図1の装置
の学習時、補正有り運転時、補正無し運転時、測定時、
および、それ以外の時の補正速度指令の出力方法を説明
する概念図である。また、学習による速度指令減少の様
子を図8に示す。
【0008】本実施例の学習制御装置1は、運転手段、
学習手段、測定手段、編集手段(以下、モード制御手段
と総称する。)、モード選択手段、補正速度指令選択手
段、補正有無選択手段(以下、選択手段と総称する。)
、起動手段、内部状態出力手段、速度指令、補正速度指
令、測定データ、および、各種パラメータを格納するメ
モリを含み、さらにモード制御手段の各々が制御を実行
するために必要な補助的な手段を備えている。  それ
ぞれのモード制御手段は、CPU2がROM3に格納さ
れているプログラムを実行することによって機能する。 変換器8は、パーソナルコンピュータ13とのシリアル
通信用の入出力インタフェイスであり、変換器9、10
はNC装置からの開始地点割り込み信号およびI/O信
号のアイソレーション用である。I/O信号の具体例を
表1に示す。開始地点割り込み信号はCPU2に入力さ
れて、試行を開始するタイミングを制御する(図8参照
)。この割り込み信号は、モータの位置検出器23から
の信号を利用して作っても良いし、他の軸との同期運転
を行う場合には、他軸のモータの位置検出器からの信号
を利用して作っても良い。
【0009】NC装置11からは、目標位置指令と実際
のモータ位置との偏差を定数倍した値が速度指令として
出力され、この速度指令は、A/D変換器5により学習
制御装置1に入力される。補正速度指令は、D/A変換
器6から出力され外部の速度制御器12へ入力される。 A/D変換器5およびD/A変換器6による入出力のタ
イミングは、タイマー7からCPU2へのタイマー割り
込み信号によって決定される。他の軸と同期運転を行う
場合には、タイマー7からの信号の代わりに外部の他軸
モータの位置検出器からの信号を用いても良い。RAM
4はバッテリバックアップされる不揮発性メモリで、図
3、図4、図5、図6に図示されている、速度指令用メ
モリ30、測定データ用メモリ34、補正速度指令用メ
モリ31、および、その他各種パラメータ用メモリ(図
示せず)を含んでいる。本実施例の速度指令用メモリ3
0と測定データ用メモリ34には、それぞれA/D変換
器5から入力した速度指令と測定データおよびそれらに
関連したパラメータが格納される。補正速度指令用メモ
リ31には、3種類の補正速度指令およびそれぞれに関
連したパラメータが格納される。
【0010】モード選択、補正速度指令選択、補正有無
選択、および起動は、NC装置からのI/O信号(表1
入力参照)に従って行われる。モード選択手段は、モー
ド指定信号に従って、運転モード、学習モード、測定モ
ード、編集モードのいずれかに設定する。補正速度指令
選択手段は、補正速度指令選択スイッチ32を含み、こ
のスイッチは補正速度選択信号に従って切り換えられる
。内部状態出力手段は、NCへのI/O信号として装置
内部の状態を出力する(表1出力参照)。
【0011】
【表1】
【0012】本実施例の装置で学習(図3)を行うには
、モード指定信号で学習モードを指定し、補正速度選択
信号で補正速度指令を選択し、起動信号をONする。 この状態で開始地点割り込み信号がCPU2に入力され
ると、試行運転が開始される。速度指令はA/D変換器
5により入力され、速度指令用メモリ30に格納される
。CPU2が学習制御による補正演算33を行い、補正
結果が、指定された補正速度指令用メモリ31に格納さ
れるとともに、D/A変換器6によって出力される。 なお、メモリ31への格納の際に、補正速度選択信号に
従って補正速度指令選択スイッチが切り換えられる。試
行を重ねることにより、速度指令が予め設定した値以下
におさまった時、あるいは、起動信号が0FFされた時
は、学習を終了し図7の状態に戻る。
【0013】補正有り運転(図4)を行うには、モード
指定信号で運転モードを指定し、補正有無選択信号をO
Nにして、補正速度選択信号で補正速度指令を選択し、
起動信号をONする。この状態で開始地点割り込み信号
がCPU2に入力されると、補正有り運転を開始する。 速度指令はA/D変換器5により入力され、速度指令用
メモリ30に格納される。ここでは補正演算は行わず、
学習時にメモリ31に格納された補正速度指令をD/A
変換器6により出力する。起動信号が0FFされた時は
、補正有り運転を終了し図7の状態に戻る。補正無し運
転(図5)を行うには、モード指定信号で運転モードを
指定し、補正有無選択信号をOFFにして、起動信号を
ONする。この状態で開始地点割り込み信号がCPU2
に入力されると、補正無し運転を開始する。速度指令は
A/D変換器5により入力され、速度指令用メモリ30
に格納され、そのままD/A変換器6によって出力され
る。起動信号が0FFされた時は、補正無し運転を終了
し図7の状態に戻る。
【0014】測定(図6)を行うためには、モード指定
信号で測定モードを指定し、起動信号をONすることに
より測定を開始する。ここでは、補正速度指令としてス
テップ指令がD/A変換器6より出力され、その後の速
度指令データがA/D変換器5により入力され、測定デ
ータ用メモリ34に格納される。この測定データは、学
習の際にモータ制御系の動特性情報として利用される。 上記以外の編集時等の時(図7)は、速度指令はA/D
変換器5により入力され、そのままD/A変換器6によ
って出力される。すなわち図9の従来系と同機能となる
。編集モードでは、パーソナルコンピュータからのコマ
ンドに従って、速度指令、補正速度指令、測定データ、
各種パラメータ等の送受信を行う。つまりパーソナルコ
ンピュータにより、これらのデータのモニタリングや変
更ができる。
【0015】また、速度指令の補正演算はモータ動作中
に実時間で行っても良いし、モータ動作中にバックグラ
ンド的に行っても良いし、各試行運転間に休止時間を設
け、その間に次の1試行分の演算をまとめて行っても良
い。なお、休止時間に次の1試行分の補正速度指令を計
算する方式は、まず補正有り運転を行った後、学習計算
信号により1試行分の補正計算を行い、学習中信号がo
ffした後に、再び補正有り運転を行うという操作を繰
り返すことにより実行できる。また、A/D変換器5か
らメモリ30へ、および、メモリ31からD/A変換器
6へのデータ転送を、DMA回路、あるいは、別個の専
用CPUで行うことにより、補正演算33を行うCPU
2の負荷を軽減し、演算時間を短縮することも可能であ
る。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、位
置ループ制御は既存NC装置を利用して、学習制御装置
自体は、目標位置指令を取得する必要がなく、位置ルー
プや手動操作機能や原点復帰機能も有せずに、学習制御
によりモータを位置ループ制御器に与えられた目標位置
指令どうりに動作させることができ、また、モード選択
手段と補正速度指令選択手段の機能の組み合わせにより
、多様な仕様で動作することができ、さらに、繰り返し
動作を行わない時は速度指令がそのまま速度制御器に入
力されるため、NC装置は、この学習制御装置を意識せ
ずに通常動作を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の学習制御装置の一実施例のブロック図
【図2】本発明の学習制御装置をモータ制御系に適用し
た場合の制御系全体のブロック図
【図3】図1の装置の学習時の補正速度指令の出力方法
を示す図
【図4】図1の装置の補正有り運転時の補正速度指令の
出力方法を示す図
【図5】図1の装置の補正無し運転時の補正速度指令の
出力方法を示す図
【図6】図1の装置の測定時の補正速度指令の出力方法
を示す図
【図7】図1の装置の図3から図6で示した以外の時の
補正速度指令の出力方法を示す図
【図8】学習による速度指令減少の様子を示す図
【図9
】従来の通常のモータ制御系のブロック図
【符号の説明】
1  学習制御装置 2  CPU 3  ROM 4  RAM 5  A/D 6  D/A 7  タイマー 8、9、10  変換器 11  NC装置 12  速度制御装置 13  パーソナルコンピュータ 21  モータ 22  速度検出器 23  位置検出器 30、31  メモリ 32  補正速度指令選択スイッチ 33  補正演算 34  メモリ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同じパターンの目標位置指令に対する追従
    動作を繰り返すモータ制御系の位置ループを実行する位
    置制御装置と速度制御装置との間に挿入される学習制御
    装置において、外部の位置制御装置から現在の位置偏差
    を定数倍した速度指令を入力してメモリに格納し、学習
    制御によって速度指令を補正して、その補正速度指令を
    メモリに格納しかつ外部の速度制御装置へ出力する学習
    手段と、速度指令を入力してメモリに格納し、前記補正
    計算は行わずに、学習時に得られた補正速度指令を出力
    する補正有り運転と、入力した速度指令をメモリに格納
    し、かつ、そのまま補正速度指令として出力する補正無
    し運転を行う運転手段と、外部からの命令信号により補
    正速度指令としてステップ信号を出力し、速度指令を入
    力することによりモータ制御系の動特性を測定する測定
    手段と、外部の情報処理装置と各種のデータ、パラメー
    タの入出力を行いメモリに格納しかつ編集する編集手段
    と、前記学習、運転、測定、編集の各手段の内の任意の
    1つを指定するモード選択手段と、複数の補正速度指令
    の内の任意の1つを指定する補正速度指令選択手段と、
    前記補正有り運転と補正無し運転のいずれかを指定する
    補正有無選択手段と、前記学習、運転、測定を起動する
    起動手段と、学習制御装置内部の状態を出力する手段を
    備えたことを特徴とする学習制御装置。
  2. 【請求項2】繰り返し動作を開始するタイミングを割り
    込み信号として入力する手段を備えていることを特徴と
    する請求項1記載の学習制御装置。
  3. 【請求項3】速度指令の補正計算をモータ動作中に実時
    間で行う手段と、モータ動作中にバックグランド的に行
    う手段と、モータ停止時に1パターン分まとめて行う手
    段とのいずれかあるいはすべての手段を備えていること
    を特徴とする請求項1または2記載の学習制御装置。
  4. 【請求項4】学習制御装置内部の状態信号は、1試行分
    の速度指令があらかじめ設定された範囲内であることを
    知らせる信号、測定完了を知らせる信号、学習制御装置
    の異常を知らせる信号、または補正演算中であることを
    示す信号のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とす
    る請求項1、2または3記載の学習制御装置。
JP15970491A 1991-06-03 1991-06-03 学習制御装置 Pending JPH04355805A (ja)

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JP15970491A JPH04355805A (ja) 1991-06-03 1991-06-03 学習制御装置

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JP15970491A Pending JPH04355805A (ja) 1991-06-03 1991-06-03 学習制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108000517A (zh) * 2016-11-01 2018-05-08 发那科株式会社 具备学习控制功能的机器人控制装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018069410A (ja) * 2016-11-01 2018-05-10 ファナック株式会社 学習制御機能を備えたロボット制御装置
US10350749B2 (en) 2016-11-01 2019-07-16 Fanuc Corporation Robot control device having learning control function
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