JPS6214209A - industrial robot - Google Patents
industrial robotInfo
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- JPS6214209A JPS6214209A JP60152684A JP15268485A JPS6214209A JP S6214209 A JPS6214209 A JP S6214209A JP 60152684 A JP60152684 A JP 60152684A JP 15268485 A JP15268485 A JP 15268485A JP S6214209 A JPS6214209 A JP S6214209A
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- robot arm
- position detection
- speed
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、特に原動機とアームが直接結合された垂直多
関節リンク型等の産業用ロボットに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention particularly relates to an industrial robot such as a vertical articulated link type robot in which a prime mover and an arm are directly connected.
従来の技術
近年、産業用ロボットの制御分野では高速位置決めや作
業タクトの高速化が要求され各種の高速位置決め方式が
実用化されつつある。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, in the field of controlling industrial robots, high-speed positioning and high-speed work tact are required, and various high-speed positioning methods are being put into practical use.
以下図面を参照しながら従来の偏差カウンタ一方式の一
例について説明する。An example of a conventional one-type deviation counter will be described below with reference to the drawings.
第4図、第6図は従来の偏差カウンタ一方式のブロック
図と速度指令曲線について示すものである。4 and 6 are block diagrams and speed command curves of a conventional one-type deviation counter.
第4図において、51は位置指令を行う演算部である。In FIG. 4, 51 is an arithmetic unit that issues a position command.
62は位置指令パルスとフィードバックパルスの偏差量
をカウントするアップダウンカウンターである。53は
前記偏差量をモータ指令電圧に変換するデジタル、アナ
ログ変換器である。54はサーボモータ駆動回路である
。62 is an up/down counter that counts the amount of deviation between the position command pulse and the feedback pulse. 53 is a digital/analog converter that converts the deviation amount into a motor command voltage. 54 is a servo motor drive circuit.
66はサーボモータである。56は負荷である。66 is a servo motor. 56 is a load.
57は位置検出用パルスゼネレータである。57 is a pulse generator for position detection.
以上のように構成されたサーボ制御回路について、以下
その動作について説明する。The operation of the servo control circuit configured as described above will be explained below.
ツーボ回路に演算部より指令パルスが入力されるF/V
変換器によってアナログ電圧に変換されるとともに、偏
差カウンターにパルスが活勢される。F/V where command pulses are input from the calculation unit to the two-way circuit
The converter converts it into an analog voltage and activates a pulse in the deviation counter.
このパルスの溜りはデジタルアナログ変換器に1ってア
ナログ電圧に変換されて速度指令となりモータは回転を
始める。This pool of pulses is converted into an analog voltage by a digital-to-analog converter, which then becomes a speed command and the motor starts rotating.
同時にモータの反負荷側圧取り付けられたオプティカル
位置検出用パルスゼネレータし1、N転角に比例したパ
ルスを発生し偏差カウンターの溜りを減算する。At the same time, an optical position detection pulse generator 1 attached to the opposite side pressure of the motor generates a pulse proportional to the N rotation angle and subtracts the accumulation on the deviation counter.
第6図に指令パルスに対するモータ速度の関係を図式化
したものを示す。FIG. 6 shows a diagrammatic representation of the relationship between the motor speed and the command pulse.
前記従来例は、[センサ技術、J1983年4月号(V
O1!3瓜4)39ページ〜42ページに示す。The conventional example is described in [Sensor Technology, J April 1983 issue (V
O1!3 Melon 4) Shown on pages 39 to 42.
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、モータ負荷に対す
る負荷重量が検出できる回路、センサーが無いので、負
荷重量が変化した時に最適な高速位置決めが行えない問
題点を有していた。Problems to be Solved by the Invention However, with the above configuration, there is no circuit or sensor that can detect the load weight relative to the motor load, so there is a problem that optimal high-speed positioning cannot be performed when the load weight changes. Ta.
本発明は上記問題点に鑑み、負荷重量を検出し、最適な
高速作業を実現するものである。。In view of the above problems, the present invention detects the load weight and realizes optimal high-speed work. .
問題点を解決するだめの手段
上記問題点を解決するために本発明は、ロボットアーム
を駆動するムービングコイル型モータと、モータと直結
されたセンサーからの出力をカウントして位置座標を発
生する現在位置検出N路と、速度演算回路とからロボッ
トアームに付いた負荷重量を、決定する演算回路を備え
たものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention uses a moving coil type motor that drives a robot arm, and a current system that generates position coordinates by counting the output from a sensor directly connected to the motor. The robot arm is equipped with an arithmetic circuit that determines the load weight attached to the robot arm from the position detection N path and the speed arithmetic circuit.
作 用
本発明は上記した構成によって、ロボソトアム先端に付
いた負荷重量の変化によって加速及び減速の曲線を自動
的変化させることができ、特にダイレクトドライブ型の
ロボットなどの作業タクトや移動スピードを上げること
が可能なこととなるO
実施例
以下本発明の一実施例の最適制御方式について、図面を
参照しながら説明する。Function: With the above-described configuration, the present invention can automatically change the acceleration and deceleration curves by changing the load weight attached to the tip of the robot sotoam, and is particularly useful for increasing the work tact and movement speed of direct drive type robots. Embodiment Hereinafter, an optimal control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例における最適制御を行う
ための機構部を示すものである。FIG. 1 shows a mechanism for performing optimal control in a first embodiment of the present invention.
6 ・・ ・
第1図において、1は2軸リニアモータ、2はZ軸すニ
アセンサー、3はX軸すニアモータであり各軸共、ムー
ビングコイル型モータを使用している。4はX軸すニア
センサー、6はY軸すニアモータ、6はY軸すニア七ン
サー、であり、各軸に設けたムービングコイル型モータ
の可動部の位置を検出するものである。7はロボットア
ーム、8はノットτある。第2図は前記機構部を制御す
る制御装置のブロック図である。6... In Fig. 1, 1 is a two-axis linear motor, 2 is a Z-axis linear sensor, and 3 is an X-axis linear motor, and each axis uses a moving coil type motor. 4 is an X-axis near sensor, 6 is a Y-axis near motor, and 6 is a Y-axis near seven sensor, which detects the position of the movable part of the moving coil type motor provided on each axis. 7 is a robot arm, and 8 is a knot τ. FIG. 2 is a block diagram of a control device that controls the mechanism section.
9はロボットアームの最適制御を行う演算部、10は位
置指令パルスとフィードバックパルスの偏差量をカウン
トするアップダウンカウンター、11はフィードホワー
ド用F/Vコンバータ、12は前記偏差量をモータ指令
電圧に変換するデジタルアナログ変換器、13はサーボ
モータ駆動lrl路、14はサーボモータ、15は負荷
、16は缶置檜出用パルスゼネレータ、17はシュミッ
ト回路、18は速度フィードバック用F/Vコンバータ
、19は現在位置カウンター。9 is an arithmetic unit that performs optimal control of the robot arm; 10 is an up/down counter that counts the amount of deviation between the position command pulse and the feedback pulse; 11 is an F/V converter for feed forward; and 12 is a converter that converts the deviation amount into a motor command voltage. 13 is a servo motor drive lrl path, 14 is a servo motor, 15 is a load, 16 is a pulse generator for canning, 17 is a Schmitt circuit, 18 is an F/V converter for speed feedback, 19 is the current position counter.
以上のように構成されロボットアームと制御回路につい
て以下第3図を用いてその動作を説明する。The operation of the robot arm and control circuit constructed as described above will be explained below with reference to FIG.
第3図はロボットアームの最適な移動スピードを決定す
るまでの70〜チヤートヲ示ス。Figure 3 shows a chart from step 70 until the optimum movement speed of the robot arm is determined.
まず、図示されていない駆動開始入力手段により駆動開
始入力信号が演算部9に入力されると、演算部のマイク
ロコンビュ〜りは、現在位置カウンター19と位置指令
パルス量とサーボ剛性とを次に示す式で計算して負荷重
量を算出する。First, when a drive start input signal is input to the calculation section 9 by a drive start input means (not shown), the microcontroller of the calculation section calculates the current position counter 19, position command pulse amount, and servo rigidity as follows. Calculate the load weight using the formula shown.
y=(b−a)・K、C
y:負荷重量(K2)
a:現在位置データ
b:位置指令データ
に:サーボ剛性系数
C:負荷重量系数
その後、算出された負荷重量と負荷のアーム位置と移動
方向によって最適なスローアンプカーブとスローダウン
カーブ、最高スピードを決定する値となる。y=(ba-a)・K,C y: Load weight (K2) a: Current position data b: Position command data: Servo rigidity system C: Load weight system After that, the calculated load weight and arm position of the load This is the value that determines the optimal slow amp curve, slow down curve, and maximum speed depending on the direction of movement.
前記、スローアップカーブとスローダウンカーブ最高ス
ピードを決定するKはモータのサーボ剛性の比例項のゲ
インは負荷のイナーシャあるいけ、モータの定数に対し
最適な値があり、演算部の中に記憶しである複数の値か
ら選択できるようになっている。As for K, which determines the maximum speed of the slow-up curve and slow-down curve, the gain of the proportional term of the motor's servo rigidity has an optimal value for the load inertia and the motor constant, and is stored in the calculation section. You can select from multiple values.
これは加速時は短時間で加速し、f1業タクトを向上さ
せるためである。This is for the purpose of accelerating in a short time and improving f1 takt.
次に前記負荷重量をロボットアームと制御装置によって
自動的に磐田する回路と、演算部の中に記憶しである最
適なサーボ剛性とを外部変動入力として演算部へ入力さ
JI、る。Next, a circuit for automatically adjusting the load weight by the robot arm and the control device and the optimum servo stiffness stored in the calculation section are inputted to the calculation section as external variable inputs.
入力されたデータによりスローアップの値を選択、を高
スピードを選択、スローダウンを選択し位置指令パルス
として演算部より出力される。Depending on the input data, a slow-up value is selected, a high speed is selected, a slow-down is selected, and the value is output from the calculation unit as a position command pulse.
なお、サーボ剛性の複数の値、スローアップ、最高スピ
ード。スローダウン各種の値V支演算部内部の記憶部で
はなく、外部へ専用の記憶装置を取り付けても良い。Additionally, multiple values of servo stiffness, slow-up, and maximum speed. Instead of the storage section inside the slowdown various value V support calculation section, a dedicated storage device may be attached externally.
上記の装置の組合せによって本発明のロボットとロボッ
ト制御装置は、いつでも負荷重量の変化に左右されるこ
となく高速で振動のない位置決め動作が行える。By combining the above devices, the robot and robot control device of the present invention can perform vibration-free positioning operations at high speed without being affected by changes in load weight at any time.
発明の効果
以上のように本発明は、ロボットアームとそれを駆動す
るムービングコイル型モータとモータの可動部の位置を
検出する位置検出スケールからの出力をカウントして位
置座標を発生する現在位置検出回路と、ロボットアーム
に付いた負荷重量を現在位置とサーボ剛性によって決定
する演算回路を設けることにより、ロボットアームの移
動スピード、スローアップ、スローダウンカーブを1荷
重量の変化に応じて可変とすることができ、作業タクト
の向上、ロボットアーム振動のない位置決めが完成する
ことができる。Effects of the Invention As described above, the present invention provides a current position detection system that generates position coordinates by counting the output from a robot arm, a moving coil type motor that drives it, and a position detection scale that detects the position of the movable part of the motor. By providing a circuit and an arithmetic circuit that determines the load weight attached to the robot arm based on the current position and servo rigidity, the robot arm's movement speed, slow-up, and slow-down curve can be varied according to changes in the amount of load. It is possible to improve work tact and complete positioning without vibration of the robot arm.
第1図は本発明の第1の実施例における最適制御を実現
するためのロボット機構図、第2図は同実施例のロボッ
トの制御装置のブロック図である。
第3図は最適制御を実現するためのフローチャート図、
第4図は従来例のロボット制御装置のブロック図、第6
図は指令パルスの偏差を示す図である0
9 ″ −
1,3,5・・・・・リニアモータ、2,4.6・・山
・リニアセンサー、7・・・・・・ロボットアーム、9
・・・・・・演算回路、19・・・・・・現在位置検出
回路、1o・・・・・・速度演算回路、13・・・・・
・駆動用増幅回路。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図
1−Z和すニアf−タ
2−、、 I・ ℃ン?−
3−−−x@ 5. i−ダ
4−一−・・ ・ ど〉f−
5−YJ[11,[シ
E−、、・〆 センサ−
7−・IE、Jアーム
δ−−−ハ)yFIG. 1 is a robot mechanism diagram for realizing optimal control in a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a robot control device of the same embodiment. Figure 3 is a flowchart diagram for realizing optimal control.
Figure 4 is a block diagram of a conventional robot control device; Figure 6 is a block diagram of a conventional robot control device;
The figure shows the deviation of command pulses. 9
......Arithmetic circuit, 19...Current position detection circuit, 1o...Speed calculation circuit, 13...
・Drive amplifier circuit. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 1-Z sum near f-ta 2-,, I・℃n? -3---x@5. i-da 4-1-... ・Do〉f-5-YJ[11,[C E-,,・〆 Sensor-7-・IE, J arm δ---c) y
Claims (1)
負荷重量を支える軸に設けたムービングコイル型モータ
と、前記ムービングコイル型モータの可動部の位置を検
出する位置検出センサーと、ムービングコイル型モータ
を駆動する駆動用増幅器と、前記駆動用増幅器へ速度指
令を行う速度演算回路と、位置検出センサーからの出力
をカウントして位置座標を発生する現在位置検出回路と
速度演算回路及び現在位置検出回路によってロボットア
ームに付いた負荷重量を検出しロボットアームの位置決
め制御のための加速曲線及び減速曲線を変化させる位置
決め演算回路とを備えた産業用ロボット。A robot arm, a moving coil type motor installed on a shaft that supports the load weight attached to the tip of the robot arm, a position detection sensor that detects the position of the movable part of the moving coil type motor, and driving the moving coil type motor. A driving amplifier, a speed calculation circuit that issues a speed command to the driving amplifier, a current position detection circuit, a speed calculation circuit, and a current position detection circuit that count the output from the position detection sensor and generate position coordinates. An industrial robot equipped with a positioning calculation circuit that detects a load weight attached to an arm and changes an acceleration curve and a deceleration curve for positioning control of the robot arm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60152684A JPS6214209A (en) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60152684A JPS6214209A (en) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | industrial robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6214209A true JPS6214209A (en) | 1987-01-22 |
Family
ID=15545857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60152684A Pending JPS6214209A (en) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | industrial robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6214209A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0212407A (en) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Okuma Mach Works Ltd | Numerical controller |
| JPH03234490A (en) * | 1990-02-09 | 1991-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | How to control the robot |
| JPH04299401A (en) * | 1991-03-27 | 1992-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | Robot controller |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58182706A (en) * | 1982-04-20 | 1983-10-25 | Nippon Gakki Seizo Kk | Numerical control method of robot |
-
1985
- 1985-07-11 JP JP60152684A patent/JPS6214209A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58182706A (en) * | 1982-04-20 | 1983-10-25 | Nippon Gakki Seizo Kk | Numerical control method of robot |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0212407A (en) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Okuma Mach Works Ltd | Numerical controller |
| JPH03234490A (en) * | 1990-02-09 | 1991-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | How to control the robot |
| JPH04299401A (en) * | 1991-03-27 | 1992-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | Robot controller |
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