JPS62247408A

JPS62247408A - サ−ボ制御装置

Info

Publication number: JPS62247408A
Application number: JP9152186A
Authority: JP
Inventors: Hidemasa Nakaoka; 中岡　英正
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-04-21
Filing date: 1986-04-21
Publication date: 1987-10-28

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】［産業上の利用分野］この発明は、多関節ロボットなどのサーボ機構系に適応
されるサーボ制御装置に関するものである。

［従来の技術］従来のこの種装置のＪｉｌｄＩｔ、を第３図〒説明すＬ
図において、（１）は図示しない被駆動部材を駆動する
ためのサーボモータ、（２）はサーボモータ（１）の出
力側に接続されたエンコーダである。

（３）は演算処理部（２０）からの位置指令パルス信号
ａと上記エンコーダ（２）からの出力パル不信号すを受
ける偏差カウンタ回路で、上記エンコーダ（２）などと
ともに位置決めループを構成している。

（０は上記カウンタ回路（３）に接続されたデジタル・
アナログ変換回路（以下、ＤＡ変換回路と略称する。）
である、（５）は上記エンコーダ（２）とともにタコメ
ータを構成する周波数・電圧変換回路（以下、ＦＶ変挽
回路と略称する。　）、　（８）は上記ＤＡ変換回路（
４）とＦＶ変換回路（５）に接続された第１の減算器で
あり、上記エンコーダ（２）やＦＶ変換回路（５）など
とともに、速度指令制御ループを構成している。

（７）は電圧増幅器、（８）は電流増幅器、（１０）は
電力制御部、（１１）はモータ電流検出器、（１２）は
モータ電流検出器（１１）からの検出電流を増幅する検
出電流増幅器、（１３）は電圧増幅器（７）からの出力
と検出電流増幅器（１２）からの出力を受ける第２の減
算器である。

上記電流増幅器（１２）の出力端は、積分回路（１Ｂ）
を介して差動増幅器（１５）の一方の入力端子に接続さ
れるとともに、差動増幅器（１５）の他方の入力端子に
は基準電源（１７）が接続されている。上記積分回路（
１Ｂ）は抵抗体（１Ｂ）とコンデンサ（１８）とからな
る。

いま、第４図の時点ｔｏにおいて、演算処理部（２０）
からの位置指令信号ａが偏差カウンタ回路（３）に印加
され、同図（Ａ）に示すような特性にしたがって上昇す
る速度指令信号が付与されると、これよりやや遅れてサ
ーボモータ（１）が回転を開始し、このサーボモータ（
１）の回転数に比例した周波数のパルス信号が回転位置
検出器（２）から出力される。この検出パルス信号は偏
差カウンタ回路（３）に印加され、この偏差カウンタ回
路（３）は両信号ａ、ｂの差分が零になるまでダウンカ
ウントしながら、その差分に応じたパルス信号ＣをＤＡ
変換回路（０に出力する。ＤＡ変換回路（４）に印加さ
れたパルス信号Ｃは、アナログ電圧信号ｄに変換され、
増幅器（７）で増幅されたのち、サーボモータ（１）の
回転位置制御を行なう。

他方、エンコーダ（２）からの検出パルス信号すは、Ｆ
Ｖ変換回路（５）において、その周波数に対応するアナ
ログ電圧信号に変換され、速度フィードバック信号ｅと
して第１の減算器（８）に印加される。この第１の減算
器（８）は上記閾電圧信号ｄ、ｅとの差分に応じた信号
ｆを電圧増幅器（７）に送出し、これによってサーボモ
ータ（１）の回転速度制御がなされる。

上記指令および検出の両信号の差信号が零になった時点
ｔ１において、サーボモータ（１）は定速度で回転し、
時点ｔ４において、演算処理部（０から逆転指令信号が
印加されると、サーボモータ（１）は偏差カウンタ回路
（３）の出力信号が零になった時点ｔ５において停止す
る。

（Ｂ）に示すように、モータ（１）の加減速時に正負の
ピーク電流ｉ１．ｉ２が流れる。

上記サーボモータ（１）の駆動過程において、たとえば
、時点ｔ２で同図（Ｃ）に示すように被駆動部材が周辺
部材に衝突すると、モータ（１）には、同１！ｉｔ！　
（Ｄ）に示すように、モータ（１）の加速時におけるピ
ーク電流１１よりも高い波高値をもった正のピーク電流
１３が流れる。つまり、このピーク電流ｉ３の波高値は
電流増幅１！　（１２）の飽和レベルまで達する。

上記ピーク電流ｉ３は積分回路（１８）で積分されて、
同図（Ｅ）に示すように電圧ｖ３に変換され、差動増幅
器（１５）に印加されて、基準電源（１７）の電圧Ｖ　
ｒｅｆと比較される。上記検出電圧ｖ３が基準電圧Ｖ　
ｒａｔよりも高い場合、上記差動増幅器（１５）から同
図ＣＦ）に示すような停止指令信号ｆが出力される。

［発明が解決しようとする問題点］ところが、上記のようにピーク電流Ｉ３を積分回路（Ｉ
Ｂ）で腑分すると、衝突時点ｔ２から検出時点ｔ３まで
の時間Ｔが長くなる欠点があった。

そこで、この検出時間Ｔを短かくするために、基準電圧
Ｖ　ｒｅｆを低下させると、上記差動増幅器（１５）は
ピーク電流１１にもとづく検出電圧ｖｌによって停止指
令信号ｆが同図ＣＧ）のように出力され、誤動作する欠
点があった。

この発明は上記事情にかんがみてなされたもので、被駆
動部材が周辺部材に衝突した際、遅延なくサーボモータ
を停止させることができるとともに、サーボモータの加
速時におけるピーク電流で停止指令信号が出力されて誤
動作するおそれのないサーボ制御装置を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明によるサーボ制御装置は、指令信号が加速から
定速度回転指令に転位する時点で異常監視信号を発生す
る監視信号発生回路と、モータの加減速時におけるピー
ク電流値と基準値とを比較してピーク電流検出信号を発
生する比較器と、このピーク電流検出信号と監視信号が
印加される論理回路とを具備したことを特徴とする。

［作用］この発明においては、上記論理回路にピーク電流検出信
号と監視信号とが同時に印加された際。

上記論理回路からサーボモータの停止指令信号を出力す
る。

［発明の実施例］第１図はこの発明によるサーボ制御装置の一例を示すブ
ロック図である０図において、第３図と同一部分には同
一符号が付しである。

図において、第３図と相違する点は、積分回路（ＩＢ）
を除去するとともに、比較器（２１）であるところの差
動増幅１！　（１５）の出力端子を論理回路、たとえば
アンド回路（２２）の一方の入力端子に接続するととも
に、指令信号ａが加速から定速度回転指令に転位する時
点ｋｌにおいて、異常監視信号を発生する監視信号発生
回路２３が上記アンド回路（２２）の他方の入力端子に
接続されていることである。

つぎに、上記構成の動作を説明する。

いま、第２図の時点ｔｏにおいて、演算処理部（２０）
から位置指令信号ａが偏差カウンタ回路（３）に印加さ
れ、同図（Ａ）に示すような特性にしたがって上昇する
指令信号ａが付与されると、これよりやや遅れてサーボ
モータ（１）が回転な開始し、このサーボモータ（１）
の回転数に相当する周波数のパルス信号すが回転位置検
出器（２）から出力される。

この検出パルス信号すは偏差カウンタ回路（３）に印加
され、この偏差カウンタ回路（３）は両信号ａ、ｂの差
分が零になるまでダウンカウントしながら、その差分に
応じたパルス信号ｃｔ−ＤＡ変換回路（０に出力する。

上記指令信号ａが加速から定速度回転指令に転位する時
点ｔ１において、異常監視信号発生回路（２１）から監
視信号ｇがアンド回路（２２）の他方の入力端子に印加
される。

他方、従来例で説明したように、目標位置まで被駆動部
材を駆動する過程で、たとえば時点ｔ２Ｌ＃セいイ　油
ｗＨ！ｌＩＩ催廿幇目りｎ淑廿ζ斯串ナスシモータ（１
）には、同図（Ｂ）に示すように、モータ（１）の加速
時におけるピーク電流１１よりも高い波高値をもった正
のピーク電流五３が流れる。

上記ピーク電流ｉ°３は差動増幅器（１５）に印加され
て、このピーク電流１３に相当する電圧に変換され、基
準電源（１７）の電圧Ｖ　ｒｅｆと比較される。

上記ピーク電流Ｉ３に相当する電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ
よりも高い場合、上記差動増幅器（１５）から同図ＣＤ
）に示すようなピーク電流検出信号ｈ３が出力されて、
アンド回路（２２）の一方の入力端子に印加される。

上記ピーク電流検出信号ｈ３と監視信号ｇがアンド回路
（２２）に印加されると、このアンド回路（２２）から
停止指令信号ｆが出力される。

このとき、基準電圧Ｖ　ｒｅｆを低下させると、上記差
動増幅器（１５）はピーク電流ｉｆにもとづく検出電圧
ｈ１を第２図ＣＤ）のように発生するけれども、この時
点では監視信号ｇがアンド回路（２２）に印加されてい
ないから、このアンド回路（２２）から停止指令信号ｆ
が出力されることはない。

したがって、従来のように基準電圧Ｖ　ｒｅｒを低下さ
せても誤動作のおそれがない、しかも、衝突にもとづく
ピーク電流ｉ３を、従来のように積分回路（１Ｂ）で積
分するものでないから、衝突時点ｔ２で発生するピーク
電流ｉ３によって、同図（Ｅ）に示すように、その立ち
上りとほぼ同時にアンド回路（２２）から停止指令信号
ｆを発生させることができる。

なお、上記実施例において、サーボモータ（１）が逆回
転の場合には、比較器であるところの差動増幅器（１５
）の各入力端子は逆極性で使用される。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、被駆動部材が周辺部
材に衝突した際、遅延なくサーボモータを停止させるこ
とができるとともに、サーボモータの加速時におけるピ
ーク電流で停止指令信号が出力されて誤動作するのを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるサーボ制御装置の一実施例を示
すブロック回路図、第２図は上記サーボ制御装置の動作
を説明するためのタイムチャート、第３図は従来のサー
ボ制御装置の一例を示すブロック回路図、第４図は従来
のサーボ制御装置の動作を説明するためのタイムチャー
トである。（１）・・・サーボモータ、（２）・・・回転位置検出
器、（３）・・・偏差カウンタ回路、（４）・・・デジ
タル・アナログ変換回路、（５）・・・周波数・電圧変
換回路、（１１）・・・モータ電流検出器、（２１）・
・・比較器、（２２）・・・論理回路、　（２０）・・
・演算処理回路、（２３）・・・監視信号発生回路、ａ
・・・位置指令信号、ｂ・・・検出パルス信号、ｆ・・
・モータ停止指令信号、ｇ・・・異常監視信号、ｈｌ、
ｈ３・・・ピーク電流検出信号、ｉｌ、ｉ２、ｉ３・・
・ピーク電流、Ｖ　ｒｅｆ・・・基準電圧。なお、図中同一符号は、同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）サーボモータと、指令信号を受けて上記サーボモ
ータを正逆転駆動制御するサーボ制御系と、このサーボ
制御系で駆動制御されるサーボモータの回転位置を検出
する回転位置検出器とを具備し、上記サーボ制御系は、
位置指令信号と回転位置検出器からの検出パルス信号と
を受ける偏差カウンタ回路と、この偏差カウンタ回路か
らの出力パルス信号をアナログ信号に変換するとともに
この出力パルス信号に対応するアナログ信号を出力する
デジタル・アナログ変換回路と、上記回転位置検出器か
らの検出パルス信号を受けてこの検出パルス信号をアナ
ログ信号に変換するとともにこの検出パルス信号の周波
数に対応するアナログ電圧信号を出力する周波数・電圧
変換回路と、上記サーボモータの駆動電流を検出する電
流検出器と、この電流検出器からの検出電流が所定値以
上に到達したときサーボモータの駆動を停止させるモー
タ駆動停止指令系とを備えたサーボ制御装置において、
上記モータ駆動停止指令系は、上記指令信号が加速から
定速度回転指令に転位する時点で異常監視信号を発生す
る監視信号発生回路と、モータの加減速時におけるピー
ク電流値と基準値とを比較してピーク電流検出信号を発
生する比較器と、このピーク電流検出信号と監視信号が
印加される論理回路とを具備し、上記論理回路にピーク
電流検出信号と監視信号とが同時に印加された際、上記
論理回路からサーボモータの停止指令信号を出力させる
ように構成したことを特徴とするサーボ制御装置。