JPS61203883A - サ−ボモ−タ制御方式 - Google Patents

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） 本発明は、サーボモータ制御方式に関し、特に工作機械
の可動部やロボットなどの駆動に適用して好適なサーボ
モータ制御方式に関する。

（従来の技術） 自動車工場のように、大量の製品を自動的に一貫生産す
るような工場では、生産ラインに配設された多数台の工
業用ロボットが、各々教示された通りの作業を自動的に
実行して行き、流れ作業的に製品を製造して行く、一方
、この種工業用ロボットの駆動用サーボモータの速度制
御方式においては、カリ速時のサーボモータへのトルク
指令が該サーボモータおよびサーボアンプから決まるト
ルク最大値を越えないように制御する制限機能が設けら
れている。そして、生産ラインを構成するそれぞれの工
業用ロポー、トに無理なトルク指令が発生したときこの
トルク制限機能が作用して、アラームを発生するととも
に、ロボットを停止することでこれらサーボモータやサ
ーボアンプを破壊から保護していた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、これら工業用ロボットに対して動作を教示す
る時、各工業用ロボットには実際の負荷を保持させて、
教示する人間の安全のため低速で教示を行なうようにし
ている。

上記の如き生産ラインを構成する各工業用ロボットを、
教示されたデータに基いて一斉に動作させるとき、各工
業用ロボットは実際にワークを負荷して教示のときとは
異なる速度で動作することになり、負荷の重量も教示の
時とは多少異なるため、サーボモータ加速時のトルクが
トルク制限値を越えてしまうことがしばしば生じる。少
しでもサーボモータに負荷されるトルクがトルク制限値
を越えると、上記トルク制限機能が作用し、危険防止の
ためにアラームが出るとともに、その工業用ロボットが
動作停止する。　またこのような場合、１台の工業用ロ
ボットのみが停止することで、生産ラインの物流を止め
てしまうために、その生産ライン全体の稼動を停止させ
る事態をも引起こす。

このように、教示時と動作時との多少の状態の違いが原
因で、生産ラインが停止するため大量の製品を自動的に
一貫生産するような工場の生産性が悪くなるという不都
合があった。

本発明は上述の如き問題点を解決するためになされたも
ので、工業用ロボットなどに用いられる駆動用サーボモ
ータの加速動作中にトルクが少しぐらい制限値を越えて
もサーボモータがすぐ停止しないようなサーボモータ制
御方式を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上述の発明の目的は、加減速指令によってサーボモータ
を駆動制御するサーボモータ制御方式において、外部か
らの指令により任意の指令速度を設定してサーボモータ
に加減速指令を出力する加減速制御部と、この加減速制
御部での指令速度でサーボモータの加速動作中にその負
荷によるトルクが制限値を越えたことを検出するトルク
検出器と、このトルク検出器が制限値を越えたトルクを
検出したときに前記加減速制御部からの加減速指令を加
速度が減少する方向に変更制御する手段とを具備したこ
とを特徴とするサーボモータ制御方式によって達成され
る。

（作用） 本発明のサーボモータ制御方式では、加減速制御部から
加減速指令によるサーボモータの加速動作中にトルクが
制限値を越えたことを検出して、トルクが制限値を越え
たとき、加減速制御部にて加速度を減少するように制御
を行って、モータやアンプの破壊をおこさずにかつロボ
ットの不必要な停止を回避することができる。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基ずいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明の一実施例のブロック図であり、第２
ａ図、第２ｂ図、第２Ｃ図はそれぞれ第１図の各ブロッ
クにおける加減速指令、指令速度及び検出されたトルク
値とその制限値を示すグラフである。

第１図において、■は加減速制御部である。該加減速制
御部ｌは、例えば従来からサーボモータ２の制御回路に
用いられている直線型加減速回路であって、かつ後述す
るリミッタ３からの指令によって、加減速指令を変更し
て設定できるものである。この加減速制御部ｌには、ロ
ボットコントローラへの入力データによりロボットコン
トローラの入力指令解読回路などで生成された移動指令
で指令され、この加減速制御部ｌによって生成された指
令速度でサーボモータ２を駆動制御するものである。こ
の加減速制御部ｌの加減速指令は、サーボモータ２から
フィードバックされる位置信号とともに演算回路４に入
力される。５は速度制御部で、演算回路４から増幅回路
６を介して供給される速度指令を基準にしてサーボモー
タ２の速度制御を行なっている。なお、５゛は位置／速
度変換回路である。

トルク検出器７は、サーボモータ２や後述の電流制御部
８に使われる出力トランジスタの定格に応じたトルク制
限値が設定されている。このトルク検出器７では、上記
速度制御部５からのトルク指令を検出し、所定の電流制
御指令を電流制御部８に入力し、サーボモータ２を駆動
制御している。リミッタ３は、このトルク検出器７が制
限値を越えたトルクを検出したときに前記加減速制御部
ｌからの加減速指令を加速度が減少する方向に変更制御
するものである。なお、これらリミッタ３乃至電流制御
部８は、マイクロプロセッサのソフトウェア構成された
ものであってもよい。

これら加減速制御部ｌ、速度制御部５、リミッタ３等に
よって構成されるサーボモータ制御回路は、ロボットの
各サーボモータ２に対して電流、位置、速度について所
定のフィードバック制御を行うように設けられ、サーボ
モータ２の位置検出器９のフィードバック信号により、
サーボモータ２を駆動制御している。

本発明において、速度制御部５からの出力、すなわちト
ルク値を示すトルク指令が一定の制限値を越えると、ト
ルク検出器７によって検出されてリミッタ３を介して加
減速制御部ｌにこの検出を知らせて加速度を減少する方
向に制御がなされる。すなわち、第２図はそのような制
御がなされる場合の加減速指令、速度指令、トルク指令
の特性をそれぞれ示すものであり、第２Ｃ図の点線で示
すトルクの制限値にトルク指令が達したとき、第２ａ図
に示すように、加速度が減少する方向に指令速度の傾斜
を小さくしている。従って、第２ｂ図に示すように、速
度制御部５における速度も減少されることになる。この
ようにして、教示データに基いてロボットを動作させた
時にトルク指令が制限値を越えるような場合でも、加減
速指令を変更することにより、加速動作中のトルクを制
限してロボットの不必要な停止を避けることができる。

なお、加速動作中に行われた減速分は定速動作または減
速動作中に補償されるので、停止位置にずれを生じるこ
とはない。また本発明は上記実施例に限定されるもので
なく、加減速制御機能をもったサーボモータ制御方式と
して優れた効果を奏するものである。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、加減速制
御部によってサーボモータを駆動制御するサーボモータ
制御方式に、サーボモータの加速動作中にトルクが制限
値を越えたことを検出するトルク検出器を設けて、トル
クが制限値を越えたとき加減速制御部にて加速度を減少
するように構成したので、サーボモータの不必要な停止
を避けることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２ａ図、第
２ｂ図、第２ｃ図はそれぞれ第１図のブロック図におけ
る加速度指令、速度指令、トルク指令を示す図である。 １・・・加減速制御部、３・・・リミッタ、７・・・ト
ルク検出器、８・・・電流制御部、２・・φサーボモー
タ、９・・・位置検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加減速指令によってサーボモータを駆動制御するサーボ
   モータ制御方式において、外部からの指令により任意の
   指令速度を設定してサーボモータに加減速指令を出力す
   る加減速制御部と、この加減速制御部での指令速度でサ
   ーボモータの加速動作中にその負荷によるトルクが制限
   値を越えたことを検出するトルク検出器と、このトルク
   検出器が制限値を越えたトルクを検出したときに前記加
   減速制御部からの加減速指令を加速度が減少する方向に
   変更制御する手段とを具備したことを特徴とするサーボ
   モータ制御方式。