JPH05192885A - ロボットアームの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ツールやワークが重いときでも、教示がやり
易いダイレクトティーチングを行うことが可能となり、
ティーチング時の時間の短縮を図ることができるロボッ
トアームの制御装置を提供することを目的とする。 【構成】 ロボットアーム１を駆動するモータ３のモー
タ軸にかかるトルクを検出するセンサ４と、このセンサ
４の出力をトルク値とするトルク信号入力部５と、この
トルク信号入力部５により入力されたトルク値を指令ト
ルク値に追従させる制御部８を設けた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移載作業等を行うロボ
ットにおいて、ティーチングを行うときにツールやワー
ク等の重力をトルクとして検出してバランスをとるロボ
ットアームの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来はエンコーダ等の位置検出装置を用
いた位置ループフィードバック制御により、ロボットア
ームの位置を制御するのが一般的である。

【０００３】従来のこの種のロボットアーム制御装置に
おいては、ティーチングを行う場合には、ロボットアー
ムの駆動モータに少しずつロボットアームを動かす指令
を送って教示するリモートティーチングと、駆動モータ
の励磁を切ってロボットアームをフリーにして人が直接
手で位置を教示するダイレクトティーチングがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のロボ
ットアーム制御装置ではリモートティーチングの場合で
は、位置が合わせづらくて教示に非常に手間がかかる。
また、ダイレクトティーチングでは、教示者が位置を合
わせ易い反面、ツールやワーク等が重い場合やロボット
アームの自重がかかる場合に駆動モータをフリーにする
と、重力により落下してしまうため、使用できないとい
う問題があった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、ツー
ルやワーク等が重いときでも、あたかも重力がかかって
いない状態と同様のダイレクトティーチングができるロ
ボットアームの制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のロボットアーム
制御装置は上記目的を達成するために、ツールやワーク
等によりロボットアームの駆動軸にかかる重力をトルク
として検出するセンサを設け、ダイレクトティーチング
時のトルク値をトルク指令値として固定することで、駆
動軸にかかる重力を相殺するトルクを駆動モータに与え
る構成とする。

【０００７】

【作用】本発明は上記した構成により、ティーチング時
にロボットアームの駆動軸にかかる重力をセンサで検出
し、バランスをとるようにモータを制御することで、ツ
ールやワーク等が重いときでも、あたかも重力がかかっ
ていない状態と同様のダイレクトティーチングが可能と
なることとなる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３を参照
しながら説明する。

【０００９】図に示すように重力の働く方向に可動する
ロボットアーム１と、その先端に作業を行うためのツー
ルおよびワーク２を設け、ロボットアーム１を動かす駆
動モータ３と、この駆動モータ３の駆動軸にかかるトル
クを検出するセンサ４（以下、トルクセンサという。）
を設け、前記トルクセンサ４で検出したトルクを取り込
むトルク信号入力部５と、駆動モータ３の位置（回転
角）を検出する位置検出装置６と、この位置検出装置６
で検出した位置信号を取り込む位置信号入力部７とを設
け、前記各入力をもとに駆動モータ３を制御する制御部
８から構成する。

【００１０】上記構成において動作を説明すると、ダイ
レクトティーチング時以外は、図２のブロック図のよう
に、制御部８において、位置検出装置６からの位置信号
をもとに位置フィードバックループ９による制御で、位
置信号が位置指令に追従するように駆動モータ３の位置
決めを行う。

【００１１】また、ダイレクトティーチング時は、図３
のブロック図のように、制御部８において、位置フィー
ドバックループ９の代わりにトルクセンサ４からのトル
ク信号をもとにトルクフィードバックループ１０を形成
し、トルク信号がトルク指令値に追従するように制御を
行う。このとき、ツール２等により駆動モータ３にかか
る重力として、ダイレクトティーチングに切り替わる直
前のトルク信号を、ダイレクトティーチング中のトルク
指令値に設定することで、重力を相殺するトルクを駆動
モータ３に与えるように制御することができることとな
る。

【００１２】なお、実施例では、重力のかかる方向にツ
ール２やワークを支持する場合を例にあげているが、垂
直多関節型のロボットのようにロボットアーム自体の重
さを支持するような場合も含まれるものとする。また、
駆動モータ３の制御においては、位置フィードバックル
ープ９やトルクフィードバックループ１０の下に、速度
ループや電流ループを有するものでも構わないことはい
うまでもない。

【００１３】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によればロボットアームを駆動するモータ軸にかかる
トルクを検出するセンサと、このセンサの出力をトルク
値として取り込むトルク信号入力部と、このトルク信号
入力部に入力されたトルク値を指令トルク値に追従させ
る制御部を設けているので、ツールやワークの重量が大
きい場合でも、教示がやり易いダイレクトティーチング
を行うことが可能となり、ティーチング時の時間の短縮
を図ることができるロボットアームの制御装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のロボットアームの制御装置
の概略構成を示すブロック図

【図２】同位置信号を入力して制御する制御部分のブロ
ック図

【図３】同トルク信号を入力して制御する制御部分のブ
ロック図

【符号の説明】

１ ロボットアーム ２ ツール ３ モータ ４ センサ ５ トルク信号入力部 ８ 制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ツールやワーク等を重力に逆らい支持する
   ロボットアームと、このロボットアームを駆動するモー
   タのモータ軸にかかるトルクを検出するセンサと、この
   センサの出力をトルク値として取り込むトルク信号入力
   部と、このトルク信号入力部に入力されたトルク値を指
   令トルク値に追従させる制御部とを備え、ティーチング
   時にアームにかかるツールやワーク等の重力を相殺する
   トルクをモータ軸に与えてバランスをとる構成としたロ
   ボットアームの制御装置。