JPH0825261A - モータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータに大きい振動が発生することの防止
と、モータの温度の上昇の低下とを簡便な構成と操作と
で実現することができるモータの制御装置を提供する。 【構成】 教示装置１３は、ティーチングペンダントと
称され、ロボット１１の駆動装置１５に接続され、ロボ
ット１１の起動／停止やロボット１１の動作における移
動経路の教示操作などを行う遠隔操作装置である。この
ような教示装置１３は、起動スイッチ２４、停止スイッ
チ２８、各種命令や数値を入力する置数キー群２６、教
示モードキー２５、および入力した命令などを表示する
表示装置２３などが配置される。さらに、本実施例の教
示装置１３は、モータ１４の回転速度変化状態の中での
駆動電流の低減を指示する低減指示を入力する電流低減
キー２９と、この低減指示の入力の後に、モータ１４の
駆動電流の増大指示を入力する電流増大キー３０とを備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータの制御装置に関
し、特に産業用ロボット（以下、ロボット）などに用い
られ、ティーチングペンダントなどの教示装置を備え、
この教示装置によって時間経過に伴うモータの回転速度
変化状態を予め設定可能なモータの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、産業用ロボットの駆動源とし
て、例として２相ステッピングモータ（以下、モータ）
が用いられている。このモータを用いて産業用ロボット
のアクチュエータ部をたとえばＸ軸方向およびＹ軸方向
に平行移動させ、あるいは回転させるようにしている。
また、ロボットの前記平行移動および回転は、教示装置
を用いて、ロボットの駆動装置に備えられているマイク
ロコンピュータなどを用いたＣＰＵ（中央処理装置）
に、平行移動の移動量、移動時の初速、定常速度および
終速、あるいは回転の回転量、回転の初速、定常速度お
よび終速などを予め教示して実行させている。

【０００３】このようなロボットを低速で運転する際
に、共振点と称される大きい振動を発生する速度領域が
あることが知られている。モータのパルス速度とモータ
の振動をセンサで検出した際のセンサ出力との関係を図
５の実線の曲線Ｌ１に示す。このようなモータの大きい
振動の発生を防止するために、従来では両軸型のモータ
を用い、モータのシャフトにダンパを取り付け、このダ
ンパによって前記大きい振動を吸収するようにしてい
る。

【０００４】図６に前記ダンパを取り付けたモータの正
面図を示す。このモータ１は、モータ１の両側に突出し
たシャフト２を有し、シャフト２の一方の突出端にはダ
ンパ３を取り付け止めネジ４でダンパ３をシャフト２に
固定子している。シャフト２の他方の突出端は、前記ア
クチュエータ部などを駆動する出力端となる。モータ１
には、リード線５を介して駆動パルスが供給される。こ
のようなダンパ３を取り付けたモータ１によって、図５
の破線の曲線Ｌ２に示されるように前記大きい振動の発
生を防止するようにしている。

【０００５】このようなダンパ３を取り付けた構成のモ
ータ１では、モータ１に必要な部品点数が増大し、また
製造工数も増大するという問題点がある。さらに、モー
タの設置環境によって前記共振点が変化する場合がある
が、前記大きい振動の発生を防止しようとすると、この
ような設置環境に従って、モータを変更したり、あるい
は前記ダンパを変更する必要があるという問題点があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記モータの低速度領
域における大きい振動の発生を防止することは、モータ
の駆動電流を前記低速度領域において減少させることに
よっても可能であるが、従来のモータの制御装置では、
ロボットの前記平行移動および回転に必要なモータの回
転の回転量、回転の初速、定常速度および終速などを予
め教示する構成のみが採用されている。このため、ロボ
ットの使用者が、ロボットに備えられる前記モータの駆
動電流の大きさ、および異なる大きさの駆動電流が流れ
る期間などを任意に設定することは困難である。このた
め、前記モータに大きい振動が発生することを簡便な構
成と操作とで実現することが困難であった。

【０００７】また、モータを回転駆動する際に、モータ
の温度が上昇する。モータの温度の上昇は、モータの特
性を低下させ、またモータの寿命を短くする。このた
め、動作中のモータの温度を低下させる技術が求められ
ている。

【０００８】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、モータに大きい振動が
発生することを防止し、かつモータの温度上昇を低下さ
せることを簡便な構成と操作とで実現することができる
モータの制御装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のモータの制御装
置は、モータを予め定める回転速度変化状態で駆動し、
該回転速度変化状態の中で該モータの駆動電流を低減
し、その後、該駆動電流を増大する駆動部と、該モータ
の温度上昇を低下させるべく該駆動部に、該回転速度変
化状態の中での該駆動電流の低減の程度を指示する低減
指示を入力する教示手段とを備えており、そのことによ
って、前記目的を達成することができる。

【００１０】

【作用】本発明に従えば、モータの制御装置は、駆動部
と教示手段とを備えている。教示手段によって、駆動部
に、モータの回転速度変化状態の中での駆動電流の低減
の程度を指示する低減指示を入力する。駆動部は、モー
タを予め定める回転速度変化状態で駆動し、回転速度変
化状態の中で、前記教示手段によって予め教示されたよ
うにモータの駆動電流を低減する。これにより、モータ
を低速で運転する際に大きい振動を発生し得る共振点と
称される速度領域において、駆動電流を低減することが
できるので、前記大きい振動の発生を防止することがで
きる。また、駆動電流の低減により、モータの温度上昇
を低下させることができる。この作用は、前記教示手段
によって予め前記低減指示を入力することによって実現
されるので、前記作用を簡便な構成と操作とで実現する
ことができる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例の産業用ロボット
（以下、ロボットと称する）１１の系統図であり、図２
はロボット１１に用いられている制御装置１２のブロッ
ク図であり、図３はロボット１１に用いられている教示
装置１３の正面図である。ロボット１１には、駆動源と
して例として２相ステッピングモータ（以下、モータ）
１４が用いられている。このモータ１４を用いて産業用
ロボットのアクチュエータ部をたとえばＸ軸方向および
Ｙ軸方向に平行移動させ、あるいは回転させるようにし
ている。モータ１４の制御装置１２は、駆動装置１５と
教示装置１３とを備えている。教示装置１３によって、
駆動装置１２にモータ１４の必要な回転速度変化状態を
予め教示している。

【００１２】前記駆動装置１５は、教示装置１３からの
信号が入力され、各種信号処理などを行うマイクロコン
ピュータなどを用いて実現されるＣＰＵ（中央処理装
置）１６と、ＣＰＵ１６からの出力をモータ駆動部１８
に伝達するためのインタフェース部１７と、インタフェ
ース部１７からの信号に基づいて、モータ１４を所定の
回転速度および回転トルクで回転する駆動信号を出力す
るモータ駆動部１８とを備えている。

【００１３】前記ＣＰＵ１６は、図２に示されるよう
に、前記教示装置１３との間で信号を入出力するための
入出力部１９と、マイクロプロセッサからなる制御部２
０と、制御部２０の予め定めた動作を実行するための各
種データあるいはプログラムなどが記憶されているＲＯ
Ｍ（リードオンリメモリ）２１と、教示装置１３などか
ら随時入力される信号などを記憶するＲＡＭ（ランダム
アクセスメモリ）２２とが備えている。

【００１４】教示装置１３は、ティーチングペンダント
と称され、ロボット１１の駆動装置１５に接続され、ロ
ボット１１の起動／停止やロボット１１の動作における
移動経路の教示操作などを行う遠隔操作装置である。こ
のような教示装置１３は、起動スイッチ２４、停止スイ
ッチ２８、各種命令や数値を入力する置数キー群２６、
教示モードキー２５、入力したデータや命令などを確定
させるエンタキー３１、および入力した命令などを表示
する表示装置２３などが配置される。さらに、本実施例
の教示装置１３は、モータ１４の回転速度変化状態の中
での駆動電流の低減を指示する低減指示を入力する電流
低減キー２９と、この低減指示の入力の後に、モータ１
４の駆動電流の増大指示を入力する電流増大キー３０と
を備えている。

【００１５】図４は、前記モータ駆動部１８の構成を示
すブロック図である。モータ駆動部１８は、前記ＣＰＵ
１６からのモータ１４の回転速度信号に基づいて、この
回転速度信号に対応する駆動信号を出力して、モータ１
４を前記回転速度信号に対応する回転速度で回転させる
出力部３１と、前記ＣＰＵ１６からの駆動電流の低減信
号および増大信号に基づいて、前記出力部３１に前記低
減信号および増大信号に対応する大きさの電流を供給す
る電流変換部３２とを備えている。

【００１６】以下、本実施例の動作を説明する。本実施
例において、まず、教示装置１３によって、モータ１４
の回転速度変化状態を教示する。モータ１４の回転速
度、およびこの回転速度を維持する期間とを入力するこ
とによって行われる。この教示動作は、教示装置１３の
教示モードキー２５を操作し、置数キー群２６などによ
って所定の数値を入力し、エンタキー３１を操作するこ
とによって行なわれる。これにより、モータ１４の全動
作期間に亘る回転速度変化状態が前記ＣＰＵ１６に設定
される。

【００１７】モータ１４の回転速度変化状態に前述した
ような共振点を生じる可能性がある動作速度領域が存在
する場合、あるいはモータ１４の温度の上昇を防止した
い場合、前記教示モード状態で、電流低減キー２９を操
作して、教示装置１３を電流低減設定状態とし置数キー
群２６を用いて、所定の程度低減された電流値、および
低減された電流値を維持するに必要な期間を低減指示Ｓ
１として入力し、エンタキー３１を操作する。ここで、
前記電流値の低減の程度は１〜１００％とする。次に、
前記電流増大キー３０を操作してモータ１４の駆動電流
を前記低減された電流値から当初設定された電流値に復
帰させる。

【００１８】このようにして設定されたモータ１４の回
転速度変化状態でモータ１４を回転制御する。ＣＰＵ１
６は、前記ＲＡＭ２２に記憶されたモータ１４の回転速
度変化状態に基づいてインタフェース部１７を介してモ
ータ駆動部１８に対する制御信号Ｓ２を出力する。モー
タ制御部１８は、モータ１４に対して駆動信号Ｓ３を出
力し、設定された回転速度でモータ１４を回転駆動させ
る。

【００１９】このとき、前記低減指示を入力した動作タ
イミングになると、ＣＰＵ１６は、インタフェース部１
７を介してモータ駆動部１８に対して、モータ１４の回
転速度を低減させる駆動信号Ｓ２を出力する。モータ駆
動部１８は、駆動信号Ｓ２に基づいて、モータ１４に駆
動信号Ｓ３を出力し、モータ１４の駆動電流を低減させ
る。このようにして、ロボット１１を駆動することによ
り、前記共振点の発生を防止し、モータ１４の温度の上
昇を防止する事ができる。

【００２０】この作用は、前記教示装置１３によって予
め前記低減指示を入力することによって実現されるの
で、共振点の発生の防止を、従来技術で説明したような
モータの変更やダンパの変更などの手間を要することな
く、簡便な構成と操作とで実現することができる。

【００２１】さらに、前記教示装置１３によって、前記
低減指示の入力の後に、モータ１４の駆動電流の増大を
指示する増大指示を入力するようにしているので、モー
タ１４は前記駆動電流の低減が必要な回転速度変化状態
以外の回転速度変化状態で、駆動電流を増大できる。こ
れにより、モータ１４から必要な回転トルクを得ること
ができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明に従えば、教示手段
によって、駆動部に、モータの回転速度変化状態の中で
の駆動電流の低減の程度を指示する低減指示を入力す
る。駆動部は、モータを予め定める回転速度変化状態で
駆動し、回転速度変化状態の中で、前記教示手段によっ
て予め教示されたようにモータの駆動電流を低減する。
これにより、モータを低速で運転する際に大きい振動を
発生し得る共振点と称される速度領域において、駆動電
流を低減することができるので、前記大きい振動の発生
を防止することができる。また、モータの駆動電流を低
下させているので、モータの温度の上昇を低下させるこ
とができる。この作用は、前記教示手段によって予め前
記低減指示を入力することによって実現されるので、前
記作用を簡便な構成と操作とで実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の産業用ロボット１１の系統
図である。

【図２】本実施例のＣＰＵ１６のブロック図である。

【図３】本実施例のロボット１１の教示装置１３の正面
図である。

【図４】モータ駆動部１８のブロック図である。

【図５】従来技術の問題点を説明するグラフである。

【図６】従来技術のモータの正面図である。

【符号の説明】

１１ ロボット １２ 制御装置 １３ 教示装置 １４ モータ １５ 駆動装置 １６ ＣＰＵ １８ モータ駆動部 ２０ 制御部 ２９ 電流低減キー ３０ 電流増大キー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータを予め定める回転速度変化状態で駆
   動し、該回転速度変化状態の中で該モータの駆動電流を
   低減し、その後、該駆動電流を増大する駆動部と、 該モータの温度上昇を低下させるべく、該駆動部に、該
   回転速度変化状態の中での該駆動電流の低減の程度を指
   示する低減指示を入力する教示手段とを備えるモータの
   制御装置。