JPS6331801B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6331801B2 JPS6331801B2 JP17878080A JP17878080A JPS6331801B2 JP S6331801 B2 JPS6331801 B2 JP S6331801B2 JP 17878080 A JP17878080 A JP 17878080A JP 17878080 A JP17878080 A JP 17878080A JP S6331801 B2 JPS6331801 B2 JP S6331801B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- servo
- drive
- axes
- sequence
- Prior art date
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
- G05B19/4144—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller characterised by using multiplexing for control system
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34236—Multiplex for servos, actuators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業の利用分野
本発明は産業用ロボツトの動作制御方式に関す
る。
る。
従来の技術
産業用ロボツトでは人間の上肢の動作機能に類
似した自由度の高い機能が一般的に要求される。
例えば腕は上下、前後そして左右の３自由度、更
に手首は回転と曲げの２自由度が必要である。ロ
ボツトの動作制御のために、各自由度ごとにサー
ボ制御機構が設けられ、各自由度の作業内容は予
めロボツト内のメモリに教示されており、所定の
プログラムシーケンスに従つて教示通りの動作が
各自由度のサーボ制御機構において順次達成され
る。
似した自由度の高い機能が一般的に要求される。
例えば腕は上下、前後そして左右の３自由度、更
に手首は回転と曲げの２自由度が必要である。ロ
ボツトの動作制御のために、各自由度ごとにサー
ボ制御機構が設けられ、各自由度の作業内容は予
めロボツト内のメモリに教示されており、所定の
プログラムシーケンスに従つて教示通りの動作が
各自由度のサーボ制御機構において順次達成され
る。
発明が解決しようとする問題点
ロボツトの自由度を大きくとればそれだけ運動
能力は高まるのであるが、従来ではサーボ制御機
構は各自由度毎に設けられているので、自由度の
増大に伴いサーボ制御機構を構成する部品の点数
が増す。これはロボツトの費用を嵩ませる原因と
なり、その実用化への大きな障害となつている。
この問題を解決するため切換え制御によつて一つ
のサーボ機構を共用することが考えられるが単に
切り替えるだけでは合成的な動きを行なうことが
できなくなりコンベヤ上のワークに加工をする場
合とか３次元的な表面のワークに加工することが
できなくなる。
能力は高まるのであるが、従来ではサーボ制御機
構は各自由度毎に設けられているので、自由度の
増大に伴いサーボ制御機構を構成する部品の点数
が増す。これはロボツトの費用を嵩ませる原因と
なり、その実用化への大きな障害となつている。
この問題を解決するため切換え制御によつて一つ
のサーボ機構を共用することが考えられるが単に
切り替えるだけでは合成的な動きを行なうことが
できなくなりコンベヤ上のワークに加工をする場
合とか３次元的な表面のワークに加工することが
できなくなる。
問題点を解決するための手段
本発明にあつては、夫々自由度を持つ複数の駆
動軸と一つのサーボ機構とを組合せ、複数の駆動
軸のうち一つを一つのサーボ機構にプログラムシ
ーケンスに応じ接続する選択手段を具備し、さら
にシーケンス的に駆動される駆動装置とは別の駆
動装置を有し、この別の駆動装置のためのサーボ
機構を具備している。
動軸と一つのサーボ機構とを組合せ、複数の駆動
軸のうち一つを一つのサーボ機構にプログラムシ
ーケンスに応じ接続する選択手段を具備し、さら
にシーケンス的に駆動される駆動装置とは別の駆
動装置を有し、この別の駆動装置のためのサーボ
機構を具備している。
実施例
以下図面によつて本発明を具体的に説明する
と、第１図は本発明の産業ロボツトの作動制御を
行う制御回路のブロツクダイヤグラム図である。
図中１０は中央処理装置（CPU）でマイクロコ
ンピユータ等で構成される。１２はランダムアク
セスメモリ（RAM）、１４はリードオンリメモ
リ（ROM）であり、ロボツトのプログラムシー
ケンスが記憶される。操作コンソール１６はロボ
ツトの運転や停止等の操作を行い、一方教示コン
ソール１８はロボツトの各軸の動作目標信号を入
力する。操作コンソール１６と教示コンソールと
は入出力インタフエース２０に接続される。この
入出力インタエース２０とCPU１０，RAM１
２，ROM１４とはバス２２によつて信号のやり
取りを行う。
と、第１図は本発明の産業ロボツトの作動制御を
行う制御回路のブロツクダイヤグラム図である。
図中１０は中央処理装置（CPU）でマイクロコ
ンピユータ等で構成される。１２はランダムアク
セスメモリ（RAM）、１４はリードオンリメモ
リ（ROM）であり、ロボツトのプログラムシー
ケンスが記憶される。操作コンソール１６はロボ
ツトの運転や停止等の操作を行い、一方教示コン
ソール１８はロボツトの各軸の動作目標信号を入
力する。操作コンソール１６と教示コンソールと
は入出力インタフエース２０に接続される。この
入出力インタエース２０とCPU１０，RAM１
２，ROM１４とはバス２２によつて信号のやり
取りを行う。
Ｍイ，Ｍロ，Ｍハは、ロボツトの自由に動き得
る軸○イ，○ロ，○ハを駆動するためのアクチユエータ
（例えば流体圧のシリンダ）である。各アクチユ
エータを対応する軸の動きが目標値に一致するよ
う制御するサーボ機構はサーボ弁２６を有し、サ
ーボ弁２６は選択装置２８によつて選択された一
つのアクチユエータＭイ，Ｍロ又はＭハを駆動す
る。サーボ弁２６はサーボ増幅器３０、Ｄ／Ａコ
ンバータ３２を介しサーボインタフエース３４に
接続され、サーボインタフエース３４、更にはバ
ス２２と接続している。
る軸○イ，○ロ，○ハを駆動するためのアクチユエータ
（例えば流体圧のシリンダ）である。各アクチユ
エータを対応する軸の動きが目標値に一致するよ
う制御するサーボ機構はサーボ弁２６を有し、サ
ーボ弁２６は選択装置２８によつて選択された一
つのアクチユエータＭイ，Ｍロ又はＭハを駆動す
る。サーボ弁２６はサーボ増幅器３０、Ｄ／Ａコ
ンバータ３２を介しサーボインタフエース３４に
接続され、サーボインタフエース３４、更にはバ
ス２２と接続している。
Ｐイ，Ｐロ，Ｐハはロボツトの自由に動き得る
各軸○イ，○ロ，○ハの位置を検知するセンサであり、
選択装置４０は１つのセンサのみ選択して対応す
る軸の位置信号をサーボ増幅器３０に送る。セン
サＰイ，Ｐロ，Ｐハとしては第２図の如くポテン
シヨメータとして構成され、夫々ロボツトの対応
する軸の位置を検知する電気信号を取出すことが
できる。またこれらのセンサのうち一つの選択を
行う選択装置４０は夫々のセンサに接続されたリ
レー接点CRイ，CRロ，CRハより構成される。
リレーの一つCRイ，CRロ又はCRハが入出力イ
ンタフエース２０によつて選択されると、対応す
るセンサＰイ，Ｐロ又はＰハの一つが選択され、
その軸の位置信号が線５０に取出される。
各軸○イ，○ロ，○ハの位置を検知するセンサであり、
選択装置４０は１つのセンサのみ選択して対応す
る軸の位置信号をサーボ増幅器３０に送る。セン
サＰイ，Ｐロ，Ｐハとしては第２図の如くポテン
シヨメータとして構成され、夫々ロボツトの対応
する軸の位置を検知する電気信号を取出すことが
できる。またこれらのセンサのうち一つの選択を
行う選択装置４０は夫々のセンサに接続されたリ
レー接点CRイ，CRロ，CRハより構成される。
リレーの一つCRイ，CRロ又はCRハが入出力イ
ンタフエース２０によつて選択されると、対応す
るセンサＰイ，Ｐロ又はＰハの一つが選択され、
その軸の位置信号が線５０に取出される。
アクチユエータＭイ，Ｍロ，Ｍハは第３Ａ図の
如く油圧シリンダとして構成することができる。
また選択装置２８は対応する油圧シリンダへの油
圧を切替る２位置４ポート弁２８―イ，２８―
ロ，２８―ハより構成される。前記のサーボ弁２
６は油圧源５２からの圧力を選択されている電磁
弁を介し対応する油圧シリンダに伝達する。第３
Ｂ図の様に各電磁弁のソレノイドSOLイ，SOL
ロ，SOLハは対応するリレー接点CRイ′，CR
ロ′，CRハ′を介して電源に接続され、第２図と
同様インタフエース２０からの選択信号によつて
一つのリレーCRイ′，CRロ′又はCRハ′が選択さ
れると、対応するソレノイドSOLイ，SOLロ又
はSOLハに通電され、シリンダへ油圧供給が行
われる。かくしてロボツトの選択された軸が駆動
される。
如く油圧シリンダとして構成することができる。
また選択装置２８は対応する油圧シリンダへの油
圧を切替る２位置４ポート弁２８―イ，２８―
ロ，２８―ハより構成される。前記のサーボ弁２
６は油圧源５２からの圧力を選択されている電磁
弁を介し対応する油圧シリンダに伝達する。第３
Ｂ図の様に各電磁弁のソレノイドSOLイ，SOL
ロ，SOLハは対応するリレー接点CRイ′，CR
ロ′，CRハ′を介して電源に接続され、第２図と
同様インタフエース２０からの選択信号によつて
一つのリレーCRイ′，CRロ′又はCRハ′が選択さ
れると、対応するソレノイドSOLイ，SOLロ又
はSOLハに通電され、シリンダへ油圧供給が行
われる。かくしてロボツトの選択された軸が駆動
される。
本発明ではシーケンス的に駆動される各軸○イ，
○ロ，○ハに加えて独立駆動される軸○ニがあり、アク
チユエータＭニに接続されると共に、センサＰ
ニ，サーボアンプ４０，サーボ弁４２，Ｄ／Ａ変
換器４４より成るサーボ機構がある。
○ロ，○ハに加えて独立駆動される軸○ニがあり、アク
チユエータＭニに接続されると共に、センサＰ
ニ，サーボアンプ４０，サーボ弁４２，Ｄ／Ａ変
換器４４より成るサーボ機構がある。
以上述べたように本発明では自由に動き得る複
数の軸と一つのサーボ機構とを組合せ、選択装置
２８，４０をコンピユータの指令で切替えて、一
つの軸のサーボ制御を行いその終了後別の軸のサ
ーボ制御を行うというシーケンス的な軸○イ，○ロ，
○ハの駆動に加え、独立のサーボ機構による軸○ニの
独立駆動が行われる。このようにシーケンス駆動
と独立駆動とを併用することによりサーボ制御用
部品の数を省いた上で複合的な動きも行うことが
できる。次に第４図のフローチヤートによつてシ
ーケンス作動の方式を説明する。この実施例は○イ
の軸から順次○ロ，○ハの軸の順に駆動する場合であ
る。
数の軸と一つのサーボ機構とを組合せ、選択装置
２８，４０をコンピユータの指令で切替えて、一
つの軸のサーボ制御を行いその終了後別の軸のサ
ーボ制御を行うというシーケンス的な軸○イ，○ロ，
○ハの駆動に加え、独立のサーボ機構による軸○ニの
独立駆動が行われる。このようにシーケンス駆動
と独立駆動とを併用することによりサーボ制御用
部品の数を省いた上で複合的な動きも行うことが
できる。次に第４図のフローチヤートによつてシ
ーケンス作動の方式を説明する。この実施例は○イ
の軸から順次○ロ，○ハの軸の順に駆動する場合であ
る。
先ずROM１４には例えば次のように各段階で
の駆動されるべき軸及びそのときの目標位置がマ
ツピングされている。
の駆動されるべき軸及びそのときの目標位置がマ
ツピングされている。
番 地 軸 位 置
Ａ ○イ υイ
Ｂ ○ロ υロ
Ｃ ○ハ υハ
最初の段階で行うのは○イ軸であるから、プログ
ラムカウンタを第４図の１００で示すようにＡに
セツトする。
ラムカウンタを第４図の１００で示すようにＡに
セツトする。
次に、CPU１０は１０２のステツプで、テイ
ーチコンソールより予め書込まれたRAM１２の
Ａ番地のデータを読出し、動かすべき軸が○イ軸で
あり、目標位置はυイであることを解読する。
ーチコンソールより予め書込まれたRAM１２の
Ａ番地のデータを読出し、動かすべき軸が○イ軸で
あり、目標位置はυイであることを解読する。
ステツプ１０４ではCPU１０は入出力インタ
フエース２０を介し、線６０，６０′を経て選択
装置に○イ軸のスイツチCRイ，CRイ′をONとす
る信号を出力する。CRイのONによつて○イ軸の
ポテンシヨメータＰイからの信号は線５０を介し
サーボ増幅器３０及びサーボインタフエース３４
に入る。同時に、CRイ′のONによつてソレノイ
ドSOLイが通電され電磁弁２８―イが開となり、
サーボ弁２６からの油圧は○イ軸の油圧シリンダＭ
イに伝達され○イ軸は駆動状態に入る。
フエース２０を介し、線６０，６０′を経て選択
装置に○イ軸のスイツチCRイ，CRイ′をONとす
る信号を出力する。CRイのONによつて○イ軸の
ポテンシヨメータＰイからの信号は線５０を介し
サーボ増幅器３０及びサーボインタフエース３４
に入る。同時に、CRイ′のONによつてソレノイ
ドSOLイが通電され電磁弁２８―イが開となり、
サーボ弁２６からの油圧は○イ軸の油圧シリンダＭ
イに伝達され○イ軸は駆動状態に入る。
ステツプ１０６でサーボ増巾器３０への目標値
信号を出力し、油圧を油圧シリンダに伝達する。
その結果○イ軸の位置は目標値に近づく。
信号を出力し、油圧を油圧シリンダに伝達する。
その結果○イ軸の位置は目標値に近づく。
ステツプ１０８ではCPU１０は目標値υイと
サーボインタエース３４の所定番地に入つている
ポテンシヨメータからの実際の軸の位置信号Ｖ
とを比較する。YESであれば軸は目標値に来
ているので１１０のステツプでスイツチCRイ，
CRイ′をOFFとする信号を出力する。又NOであ
れば１０６のステツプに戻りサーボ弁の駆動を継
続する。
サーボインタエース３４の所定番地に入つている
ポテンシヨメータからの実際の軸の位置信号Ｖ
とを比較する。YESであれば軸は目標値に来
ているので１１０のステツプでスイツチCRイ，
CRイ′をOFFとする信号を出力する。又NOであ
れば１０６のステツプに戻りサーボ弁の駆動を継
続する。
このように○イ軸の位置合せが終了すると、次の
１１２のステツプでプログラムカウンタを変え
○ロ，○ハ軸についても同様に行う。
１１２のステツプでプログラムカウンタを変え
○ロ，○ハ軸についても同様に行う。
以上のシーケンス作動を要約すると第５図の様
に第１段階では○イ軸をυイの様に次に第２段階で
は○ロ軸をυロの様に更に第３段階では○ハ軸をυハ
の様に順次動かしている。そして、各段階でサー
ボ機構を共用しているのでサーボ部品の数を省略
できる。またメモリも多は共用できるのでその容
量が少なくてすむのである。
に第１段階では○イ軸をυイの様に次に第２段階で
は○ロ軸をυロの様に更に第３段階では○ハ軸をυハ
の様に順次動かしている。そして、各段階でサー
ボ機構を共用しているのでサーボ部品の数を省略
できる。またメモリも多は共用できるのでその容
量が少なくてすむのである。
尚、図には示さないが、一つの軸を選択してい
るときは選択されていない軸はブレーキ装置によ
り不動に保持しておくことが必要である。さもな
ければ、他軸の動きに影響されたり、動力などに
より不用に動いてしまう。
るときは選択されていない軸はブレーキ装置によ
り不動に保持しておくことが必要である。さもな
ければ、他軸の動きに影響されたり、動力などに
より不用に動いてしまう。
以上のシーケンス的な作動とは独立して、軸○ニ
はサーボアンプ４０，サーボ弁４２，Ｄ／Ａコン
バータ４４より成るサーボ機構および第４図との
１００から１１０までと同様なプログラムによつ
て駆動され、シーケンスで動いている一つの選択
された軸○イ，○ロ又は○ハとの複合的な動きを行う。
そのため、コンベヤで動いているワークの加工
や、３次元的な表面のワークの加工を行うことが
できる。
はサーボアンプ４０，サーボ弁４２，Ｄ／Ａコン
バータ４４より成るサーボ機構および第４図との
１００から１１０までと同様なプログラムによつ
て駆動され、シーケンスで動いている一つの選択
された軸○イ，○ロ又は○ハとの複合的な動きを行う。
そのため、コンベヤで動いているワークの加工
や、３次元的な表面のワークの加工を行うことが
できる。
発明の効果
シーケンス的な駆動と、独立駆動との併用によ
り合成的な動きは許容した上で部品点類を最大限
節約することができる。
り合成的な動きは許容した上で部品点類を最大限
節約することができる。
第１図は本発明の構成図、第２図は位置検知セ
ンサの選択装置の図、第３Ａ図，第３Ｂ図はアク
チユエータの選択装置の図、第４図はプログラム
を示すフローチヤート図、第５図はシーケンス制
御における各軸の動きを示す図。 ２６…サーボ弁、２８，４０…選択装置、Ｍ
イ，Ｍロ，Ｍハ，Ｍニ…各軸のアクチユエータ、
Ｐイ，Ｐロ，Ｐハ，Ｐニ…位置検知センサ。
ンサの選択装置の図、第３Ａ図，第３Ｂ図はアク
チユエータの選択装置の図、第４図はプログラム
を示すフローチヤート図、第５図はシーケンス制
御における各軸の動きを示す図。 ２６…サーボ弁、２８，４０…選択装置、Ｍ
イ，Ｍロ，Ｍハ，Ｍニ…各軸のアクチユエータ、
Ｐイ，Ｐロ，Ｐハ，Ｐニ…位置検知センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 夫々自由に動き得る複数の駆動軸を有する産
業用ロボツトにおいて、前記複数個の駆動軸は一
つのサーボ機構と組合せられ、プログラムシーケ
ンスで指定された一つの駆動軸を選択する選択手
段を有し、この選択された駆動軸をサーボ機構で
制御し、更にプログラムシーケンスで駆動される
駆動軸とは別の駆動軸のための別のサーボ手段を
有し、該別のサーボ手段はシーケンスとは独立し
て駆動される産業用ロボツトの駆動方式。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の発明におい
て、選択装置で選択されていない駆動端を固定す
るブレーキ機構を有した産業用ロボツトの駆動方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17878080A JPS57103504A (en) | 1980-12-19 | 1980-12-19 | Driving system of industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17878080A JPS57103504A (en) | 1980-12-19 | 1980-12-19 | Driving system of industrial robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57103504A JPS57103504A (en) | 1982-06-28 |
| JPS6331801B2 true JPS6331801B2 (ja) | 1988-06-27 |
Family
ID=16054498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17878080A Granted JPS57103504A (en) | 1980-12-19 | 1980-12-19 | Driving system of industrial robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57103504A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS603006A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 数値制御装置 |
| JPS6051911A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-23 | Hitachi Ltd | ロボツト制御装置 |
| JPS649085U (ja) * | 1987-07-06 | 1989-01-18 | ||
| JPH01164285A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | 工作機械主軸モータの制御装置 |
| JPH0275004A (ja) * | 1988-09-12 | 1990-03-14 | Fanuc Ltd | 主軸制御方式 |
-
1980
- 1980-12-19 JP JP17878080A patent/JPS57103504A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57103504A (en) | 1982-06-28 |
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