JP3195040B2 - ロボットの制御装置 - Google Patents
ロボットの制御装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接機などの周辺機器
を備えたロボットの制御装置に係り、特にTIG自動溶
接用ロボットのアークスタート時の制御に好適な制御装
置に関する。
を備えたロボットの制御装置に係り、特にTIG自動溶
接用ロボットのアークスタート時の制御に好適な制御装
置に関する。
【0002】
【従来技術】溶接用などの産業用ロボットとしては、テ
ィーチング・プレイバック方式のロボットが用いられて
いるが、このとき、同時に使用される溶接機などの周辺
機器についても、ロボットの制御装置により制御するの
が一般的である。
ィーチング・プレイバック方式のロボットが用いられて
いるが、このとき、同時に使用される溶接機などの周辺
機器についても、ロボットの制御装置により制御するの
が一般的である。
【0003】ところで、このようなロボットの制御装置
による周辺機器の制御方法に関連しては種々の提案がな
されているが、例えば、特開昭59−214580号公
報では、ロボット側の電気接続器と周辺装置側の電気接
続器を相互に着脱自在に接続可能にすることにより、ロ
ボットに対する周辺装置の増設を容易化し、入力または
出力情報の交換を伝送線を用いずに行えるようにした技
術について開示している。
による周辺機器の制御方法に関連しては種々の提案がな
されているが、例えば、特開昭59−214580号公
報では、ロボット側の電気接続器と周辺装置側の電気接
続器を相互に着脱自在に接続可能にすることにより、ロ
ボットに対する周辺装置の増設を容易化し、入力または
出力情報の交換を伝送線を用いずに行えるようにした技
術について開示している。
【0004】また、例えば、特開昭57−165183
号公報では、ロボットによる自動溶接機の制御方式とし
て、記憶データに基き溶接線から離れたラインに沿って
トーチを移動させてトーチの位置を検出し、記憶データ
を補正することにより、正しく溶接線をトレースして良
質な溶接を行わせる技術について開示している。
号公報では、ロボットによる自動溶接機の制御方式とし
て、記憶データに基き溶接線から離れたラインに沿って
トーチを移動させてトーチの位置を検出し、記憶データ
を補正することにより、正しく溶接線をトレースして良
質な溶接を行わせる技術について開示している。
【0005】さらに、特開昭58−148075号公報
では、ロボットによるアナログ出力信号の制御方法とし
て、溶接時でのウィービングと溶接電流、それにフィラ
ーワイヤ送給速度の同期制御をロボットにより行わせる
ことにより、ウィービングを伴うパルスTIG溶接を可
能にした技術について開示している。
では、ロボットによるアナログ出力信号の制御方法とし
て、溶接時でのウィービングと溶接電流、それにフィラ
ーワイヤ送給速度の同期制御をロボットにより行わせる
ことにより、ウィービングを伴うパルスTIG溶接を可
能にした技術について開示している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、周
辺装置を制御するための、ロボットからのアナログ出力
信号に対する出力形態に関しては触れておらず、また、
ロボットが溶接機を制御する際のアナログ出力信号の形
態に関しても触れていない。
辺装置を制御するための、ロボットからのアナログ出力
信号に対する出力形態に関しては触れておらず、また、
ロボットが溶接機を制御する際のアナログ出力信号の形
態に関しても触れていない。
【0007】この結果、上記従来技術は、TIG溶接用
のロボットなどにおいて、ロボットの制御装置から溶接
機に指令されるアナログ出力信号が、アークスタート
時、図2(1)に示すように、時刻t0で、レベル入力(オ
ン・オフ入力)されている点について配慮がされておら
ず、このため、時刻t0において、溶接プールが生成さ
れない状態から、時刻t1、t2で示すように、直ちに本
溶接動作条件に移行してしまい、良好な溶接結果を得る
ことが困難であるという問題があった。
のロボットなどにおいて、ロボットの制御装置から溶接
機に指令されるアナログ出力信号が、アークスタート
時、図2(1)に示すように、時刻t0で、レベル入力(オ
ン・オフ入力)されている点について配慮がされておら
ず、このため、時刻t0において、溶接プールが生成さ
れない状態から、時刻t1、t2で示すように、直ちに本
溶接動作条件に移行してしまい、良好な溶接結果を得る
ことが困難であるという問題があった。
【0008】すなわち、このような場合、良好な溶接結
果を得るためには、従来から人間がマニュアル操作で実
現していた、図2(2)に示すような溶接条件制御(又は溶
接機制御)を要するが、上記従来技術では、このような
制御をすべき点について、配慮がされておらず、このた
め、良好な溶接結果を得ることが困難なのである。
果を得るためには、従来から人間がマニュアル操作で実
現していた、図2(2)に示すような溶接条件制御(又は溶
接機制御)を要するが、上記従来技術では、このような
制御をすべき点について、配慮がされておらず、このた
め、良好な溶接結果を得ることが困難なのである。
【0009】本発明は、ロボットによる溶接機などの周
辺機器の制御が、自動的にスムースに得られるようにし
たロボットの制御装置を提供することを目的とするもの
である。
辺機器の制御が、自動的にスムースに得られるようにし
たロボットの制御装置を提供することを目的とするもの
である。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、周辺装置を
制御するための出力信号に対する補間制御情報をティー
チング情報の一部として取り込む手段と、プレイバック
時に上記補間制御情報によって上記出力信号に対する補
間処理を実行する手段とを設けることにより達成され
る。
制御するための出力信号に対する補間制御情報をティー
チング情報の一部として取り込む手段と、プレイバック
時に上記補間制御情報によって上記出力信号に対する補
間処理を実行する手段とを設けることにより達成され
る。
【0011】さらに、実施例に即して具体的に言えば、
以下の手段を設けたものである。1.従来のロボット補
間命令に対し、新たにアナログ信号補間命令を追加しこ
の命令によりアナログ出力信号の補間情報を設定できる
マンマシン・インターフェースを設ける。2.ロボット
の動作及び命令実行部等の他のロボット内部のソフトウ
エアとは、非同期で動作可能なソフトウェア(信号補間
タスク)を設け、命令実行部からの起動要求により、信
号補間タスクが動作し補間情報をもとに補間し補間結果
を一定間隔でバッファに出力する。3.同じく非同期で
動作可能なソフトウェア(出力信号制御タスク)を設け、
一定間隔で2で出力されたバッファのデータをリード
し、リードデータをハードウェアポートに出力する。
以下の手段を設けたものである。1.従来のロボット補
間命令に対し、新たにアナログ信号補間命令を追加しこ
の命令によりアナログ出力信号の補間情報を設定できる
マンマシン・インターフェースを設ける。2.ロボット
の動作及び命令実行部等の他のロボット内部のソフトウ
エアとは、非同期で動作可能なソフトウェア(信号補間
タスク)を設け、命令実行部からの起動要求により、信
号補間タスクが動作し補間情報をもとに補間し補間結果
を一定間隔でバッファに出力する。3.同じく非同期で
動作可能なソフトウェア(出力信号制御タスク)を設け、
一定間隔で2で出力されたバッファのデータをリード
し、リードデータをハードウェアポートに出力する。
【0012】
【作用】上記した技術的手段により、アナログ信号の補
間情報が教示できると共に、ロボットの補間動作とは非
同期で、アナログ出力信号の補間が可能になるので、ア
ナログ信号の補間制御が可能になる。
間情報が教示できると共に、ロボットの補間動作とは非
同期で、アナログ出力信号の補間が可能になるので、ア
ナログ信号の補間制御が可能になる。
【0013】
【実施例】以下、本発明によるロボットの制御装置につ
いて、図示の実施例により詳細に説明する。以下の実施
例は、本発明をロボットによる溶接機制御、特にTIG
溶接におけるアークスタート時に適用した場合の一実施
例について示したもので、まず、図1は本発明の一実施
例におけるシステム構成を示したもので、図において、
10はロボット本体(マニプレータ)、20はHRC(ロ
ボットの制御装置)、30は溶接機、4はワーク、5は
ワーク台である。
いて、図示の実施例により詳細に説明する。以下の実施
例は、本発明をロボットによる溶接機制御、特にTIG
溶接におけるアークスタート時に適用した場合の一実施
例について示したもので、まず、図1は本発明の一実施
例におけるシステム構成を示したもので、図において、
10はロボット本体(マニプレータ)、20はHRC(ロ
ボットの制御装置)、30は溶接機、4はワーク、5は
ワーク台である。
【0014】ロボット本体10は、例えばM6100な
どの形式名で知られている多関節型のもので、その先端
(手首)11にはTIG溶接用のトーチ12が保持されて
おり、これによりワーク4に対してTIG溶接を行なう
ようになっている。HRC20はロボット本体10を制
御すると共に、アナログ出力信号を溶接機30に供給し
て、TIG溶接に必要な動作をさせるようになってい
る。溶接機30はTIG溶接電源とも呼ばれるTIG溶
接用のもので、HRC20による制御に応じてトーチ1
2とワーク4の間に熔接用の電力を供給し、さらには図
示してないフィラーワイヤ送給装置を制御したりする。
なお、このため、熔接機30からの出力は熔接条件と表
示してある。
どの形式名で知られている多関節型のもので、その先端
(手首)11にはTIG溶接用のトーチ12が保持されて
おり、これによりワーク4に対してTIG溶接を行なう
ようになっている。HRC20はロボット本体10を制
御すると共に、アナログ出力信号を溶接機30に供給し
て、TIG溶接に必要な動作をさせるようになってい
る。溶接機30はTIG溶接電源とも呼ばれるTIG溶
接用のもので、HRC20による制御に応じてトーチ1
2とワーク4の間に熔接用の電力を供給し、さらには図
示してないフィラーワイヤ送給装置を制御したりする。
なお、このため、熔接機30からの出力は熔接条件と表
示してある。
【0015】熔接動作時、HRC20は、熔接機30に
対して、起動信号(I/O信号)及び熔接電流(アナログ
出力信号)指令を与えることにより、トーチ12とワー
ク4の間に高周波電流が印加され、アークが発生し、こ
れによりワーク4に対するTIG熔接を行うことができ
る。
対して、起動信号(I/O信号)及び熔接電流(アナログ
出力信号)指令を与えることにより、トーチ12とワー
ク4の間に高周波電流が印加され、アークが発生し、こ
れによりワーク4に対するTIG熔接を行うことができ
る。
【0016】図3は、HRC20のハードウエア構成を
示したもので、この実施例によるハードウエアの特徴
は、本来のCPU1の外にCPU2を設け、CPU1か
らのアナログ出力信号補間情報をDPRAM(デュアル
ポートラム)21経由でCPU2に転送し、CPU2で
アナログ出力信号補間制御を行い、補間結果をD/A変
換器22に出力し、D/A変換されたアナログ出力信号
を熔接機30に出力するように構成した点にある。
示したもので、この実施例によるハードウエアの特徴
は、本来のCPU1の外にCPU2を設け、CPU1か
らのアナログ出力信号補間情報をDPRAM(デュアル
ポートラム)21経由でCPU2に転送し、CPU2で
アナログ出力信号補間制御を行い、補間結果をD/A変
換器22に出力し、D/A変換されたアナログ出力信号
を熔接機30に出力するように構成した点にある。
【0017】CPU1にはPGU(プログラミングユニ
ット)23と補助記憶装置24が設けてあり、これによ
りティーチングと、本発明の特徴である補間制御情報の
書込みが行なえるようになっている。
ット)23と補助記憶装置24が設けてあり、これによ
りティーチングと、本発明の特徴である補間制御情報の
書込みが行なえるようになっている。
【0018】次に、図4は、CPU1におけるソフトウ
ェア構成を示したもので、まず、マンマシン制御部で
は、教示時、図5に示すようにして、PGU23により
アナログ出力信号補間情報設定コマンド及びその他のロ
ボットに関わる動作コマンドを教示制御し、図4の(1)
に示すように、補助記憶装置24にティーチデータとし
て格納する。
ェア構成を示したもので、まず、マンマシン制御部で
は、教示時、図5に示すようにして、PGU23により
アナログ出力信号補間情報設定コマンド及びその他のロ
ボットに関わる動作コマンドを教示制御し、図4の(1)
に示すように、補助記憶装置24にティーチデータとし
て格納する。
【0019】次に、ロボット起動要求が与えられると、
マンマシン制御部では、補助記憶装置24からティーチ
データをリードし、それを図4の(2)に示すように、イ
ンタプリタ制御部に転送する。なお、ロボットのティー
チデータは中間語として展開されており、インタプリタ
は中間語を解析し、それに見合う処理を実行するように
なっている。
マンマシン制御部では、補助記憶装置24からティーチ
データをリードし、それを図4の(2)に示すように、イ
ンタプリタ制御部に転送する。なお、ロボットのティー
チデータは中間語として展開されており、インタプリタ
は中間語を解析し、それに見合う処理を実行するように
なっている。
【0020】そこで、インタプリタ制御部ではティーチ
データを実行し、図4の(6)に示すように、制御信号を
ロボット本体10の動作制御部に供給し、サーボ制御部
を制御してロボット本体10を動作させる。そして、こ
のティーチデータの実行中に図5に示すようなアナログ
出力信号補間制御設定コマンドを実行すると、図4の
(3)に示すように、DPRAM21の補間情報テーブル
エリアに、図6の形式に従った補間情報を書込み設定す
る。
データを実行し、図4の(6)に示すように、制御信号を
ロボット本体10の動作制御部に供給し、サーボ制御部
を制御してロボット本体10を動作させる。そして、こ
のティーチデータの実行中に図5に示すようなアナログ
出力信号補間制御設定コマンドを実行すると、図4の
(3)に示すように、DPRAM21の補間情報テーブル
エリアに、図6の形式に従った補間情報を書込み設定す
る。
【0021】こうして補間情報が設定されると、インタ
プリタ制御部はCPU2に割込を掛けるため、図4の
(4)に示すように、DPRAM21の割込エリアにデー
タを書込み、その後、インタプリタ制御部は、CPU2
から割込が掛るまで待ち状態となり、図4の(5)に示す
ように、CPU2から割込が掛けられると次のティーチ
データの実行に入るのである。
プリタ制御部はCPU2に割込を掛けるため、図4の
(4)に示すように、DPRAM21の割込エリアにデー
タを書込み、その後、インタプリタ制御部は、CPU2
から割込が掛るまで待ち状態となり、図4の(5)に示す
ように、CPU2から割込が掛けられると次のティーチ
データの実行に入るのである。
【0022】図7は、CPU2におけるソフトウェア構
成を示したもので、このCPU2では、CPU1から割
込が掛ると、図7の(1)に示すように、信号補間制御が
起動され、図8〜図11に示す第1から第4のフローに
従った処理を実行し、サンプリング周期毎に、図7の
(3)に示すように、DPRAM21の補間情報テーブル
エリアから、図6の形式に従った補間情報を取り込み、
補間計算を行い、補間計算後、A/D変換処理を起動す
る。このA/D変換処理では、補間結果をA/D変換器
22に渡し、溶接機30へのアナログ信号出力を実行す
る。
成を示したもので、このCPU2では、CPU1から割
込が掛ると、図7の(1)に示すように、信号補間制御が
起動され、図8〜図11に示す第1から第4のフローに
従った処理を実行し、サンプリング周期毎に、図7の
(3)に示すように、DPRAM21の補間情報テーブル
エリアから、図6の形式に従った補間情報を取り込み、
補間計算を行い、補間計算後、A/D変換処理を起動す
る。このA/D変換処理では、補間結果をA/D変換器
22に渡し、溶接機30へのアナログ信号出力を実行す
る。
【0023】そして、必要な補間処理が終了したら、図
7の(2)に示すように、DPRAM21の割込エリアに
データを書込み、インタプリタ制御部による次のティー
チデータの実行に移行させるのである。
7の(2)に示すように、DPRAM21の割込エリアに
データを書込み、インタプリタ制御部による次のティー
チデータの実行に移行させるのである。
【0024】従って、この実施例によれば、HRC20
から溶接機30に出力されるアナログ出力信号は、図1
2に示す2種の出力形態の何れかとなるため、図2の
(2)に示した、人間がマニュアル操作で行った場合の溶
接条件制御に近似した制御を、ロボット本体10による
溶接において自動的に得ることができ、アークスタート
時での溶接プールの状態を最適に保つことができ、良好
な溶接結果を容易に、しかも確実に得ることができる。
から溶接機30に出力されるアナログ出力信号は、図1
2に示す2種の出力形態の何れかとなるため、図2の
(2)に示した、人間がマニュアル操作で行った場合の溶
接条件制御に近似した制御を、ロボット本体10による
溶接において自動的に得ることができ、アークスタート
時での溶接プールの状態を最適に保つことができ、良好
な溶接結果を容易に、しかも確実に得ることができる。
【0025】ここで、図12の(1)に示した直線近似に
よる補間制御と、(2)に示した二次曲線近似による補間
制御の選択は、図5に示すアナログ出力信号補間情報設
定コマンドによって行なわれ、補間形態を表わすコマン
ドBとして1を書込むか、2を書込むかにより任意に決
めることができ、且つ、このときの、溶接電流値を表わ
す最終アナログ出力状態や、最終アナログ出力状態にい
たるまでの時間も、図5に示すアナログ出力信号補間情
報設定コマンドによって任意に設定することができるか
ら、従って、この実施例によれば、ティーチング時での
簡単な処理で容易に溶接条件を変更することができる。
よる補間制御と、(2)に示した二次曲線近似による補間
制御の選択は、図5に示すアナログ出力信号補間情報設
定コマンドによって行なわれ、補間形態を表わすコマン
ドBとして1を書込むか、2を書込むかにより任意に決
めることができ、且つ、このときの、溶接電流値を表わ
す最終アナログ出力状態や、最終アナログ出力状態にい
たるまでの時間も、図5に示すアナログ出力信号補間情
報設定コマンドによって任意に設定することができるか
ら、従って、この実施例によれば、ティーチング時での
簡単な処理で容易に溶接条件を変更することができる。
【0026】なお、以上の実施例では、特に説明しなか
ったが、図12に示した補間制御は、溶接電流の制御に
限らず、アークスタート時でのフィラーワイヤの供給制
御にも適用可能なことは言うまでもない。また、上記実
施例では、本発明を溶接用ロボットの制御装置として実
施した場合について説明したが、周辺機器としては、溶
接機に限らず、補間制御が有効に作用するなら、どのよ
うな機器に適用しても良いことは言うまでもない。
ったが、図12に示した補間制御は、溶接電流の制御に
限らず、アークスタート時でのフィラーワイヤの供給制
御にも適用可能なことは言うまでもない。また、上記実
施例では、本発明を溶接用ロボットの制御装置として実
施した場合について説明したが、周辺機器としては、溶
接機に限らず、補間制御が有効に作用するなら、どのよ
うな機器に適用しても良いことは言うまでもない。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、ロボットの制御装置か
らの出力信号(アナログ出力信号)により制御すべき周辺
機器のスムーズな制御が可能となり、特に溶接機の制御
に適用した場合には、アークスタート時の溶接プールの
状態を常に最適にすることができ、良好な溶接結果を容
易に、しかも確実に得ることができる。
らの出力信号(アナログ出力信号)により制御すべき周辺
機器のスムーズな制御が可能となり、特に溶接機の制御
に適用した場合には、アークスタート時の溶接プールの
状態を常に最適にすることができ、良好な溶接結果を容
易に、しかも確実に得ることができる。
【図1】本発明の一実施例のシステム構成図である。
【図2】ロボットによる溶接動作の説明図である。
【図3】本発明の一実施例のハードウェア構成図であ
る。
る。
【図4】本発明の一実施例におけるCPU1のソフトウ
ェア構成図である。
ェア構成図である。
【図5】本発明の一実施例におけるアナログ出力信号補
間情報設定コマンドフォーマットの説明図である。
間情報設定コマンドフォーマットの説明図である。
【図6】本発明の一実施例におけるDPRAM上の情報
テーブル形式の説明図である。
テーブル形式の説明図である。
【図7】本発明の一実施例におけるCPU2のソフトウ
ェア構成図である。
ェア構成図である。
【図8】本発明の一実施例における補間制御処理フロー
の第1の説明図である。
の第1の説明図である。
【図9】本発明の一実施例における補間制御処理フロー
の第2の説明図である。
の第2の説明図である。
【図10】本発明の一実施例における補間制御処理フロ
ーの第3の説明図である。
ーの第3の説明図である。
【図11】本発明の一実施例における補間制御処理フロ
ーの第4の説明図である。
ーの第4の説明図である。
【図12】本発明の一実施例におけるアナログ出力信号
補間結果の説明図である。
補間結果の説明図である。
4 ワーク 5 ワーク台 10 ロボット本体(マニプレータ) 11 ロボットの先端(手首) 12 トーチ 20 ロボットの制御装置(HRC) 30 溶接機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高渕 雄二 千葉県習志野市東習志野七丁目1番1号 日立京葉エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−99779(JP,A) 特開 昭58−199667(JP,A) 特開 平3−214206(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/42 B23K 9/095 B23K 9/127 B25J 9/10
Claims (3)
- 【請求項1】 ティーチング・プレイバック方式のロボ
ットを用いたロボットの制御装置において、周辺装置制
御用の出力信号に対する補間制御情報をティーチング情
報の一部として取り込む手段と、プレイバック時に上記
補間制御情報によって上記出力信号に対する補間処理を
実行する手段とが設けられていることを特徴とするロボ
ットの制御装置。 - 【請求項2】 請求項1の発明において、上記補間制御
情報が、上記出力信号の最終出力値を指定する情報と、
この最終出力値に達するまでの補間時間を指定する情報
と、補間方式を指定する情報の少なくとも3種の情報で
構成されていることを特徴とするロボットの制御装置。 - 【請求項3】 請求項2の発明において、上記補間方式
が、直線方程式に近似した直線補間方式と、二次曲線方
程式に近似した二次曲線補間方式の少なくとも一方とな
るように構成したことを特徴とするロボットの制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08214492A JP3195040B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | ロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08214492A JP3195040B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | ロボットの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05282033A JPH05282033A (ja) | 1993-10-29 |
JP3195040B2 true JP3195040B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=13766240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08214492A Expired - Fee Related JP3195040B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | ロボットの制御装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP3195040B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102248254A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-11-23 | 湖南科天健光电技术有限公司 | 一种数据处理***及数据处理方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000094133A (ja) * | 1998-09-16 | 2000-04-04 | Daihen Corp | ティーチングプレイバックロボットによる溶接方法 |
-
1992
- 1992-04-03 JP JP08214492A patent/JP3195040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102248254A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-11-23 | 湖南科天健光电技术有限公司 | 一种数据处理***及数据处理方法 |
CN102248254B (zh) * | 2011-05-18 | 2014-08-20 | 湖南科天健光电技术有限公司 | 一种数据处理***及数据处理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05282033A (ja) | 1993-10-29 |
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