JP4281872B2 - ロボット制御装置 - Google Patents
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Description
前記位置検出器でパンチの現位置PBを検出し、
前記位置検出器で検出したパンチの現位置PBデータを前記同期演算部に入力してパンチの現位置PBに対応し追従したハンドの指令位置TBを演算し、前記ハンドの指令位置TBをサーボ制御装置に入力してロボットのハンドを追従動作させ、
前記位置検出器で前記パンチが動作するパンチ速度vを演算し、
前記追従動作させるサーボ制御装置の動作遅れを予め経験値として入力されたパンチ速度vと補正量(rad又はmm) とのテーブルから、前記パンチ速度vにおけるパンチの位置PBに対応したハンドの位置 TBaに補正する補正量 f(v)= TBa−TB を算出するパンチ速度vにおける演算遅れに対する補正量f(v)を演算し、
TBの位置に対するサーボ遅れ演算を
f(s)= TBa×位置ループゲイン×1/(1−T)とし(ただしTはサーボの積分定数)て演算し、
ロボットのサーボ遅れを一次遅れで近似して求め、
最終同期位置 TB"=同期演算部で演算された予想位置TB+f(v)+f(s)
として、最終同期位置 TB"を演算するようにしたことを特徴とする産業用ロボット制御装置によって上述の本発明の課題を解決した。
追従動作させるサーボ制御装置の動作遅れを予め経験値として入力されたパンチ速度vと補正量(rad又はmm) とのテーブルから、前記パンチ速度vにおけるパンチの位置PBに対応したハンドの位置 TBaに補正する補正量 f(v)= TBa−TB を算出するパンチ速度vにおける演算遅れに対する補正量f(v)を演算し、
TBの位置に対するサーボ遅れ演算を
f(s)= TBa×位置ループゲイン×1/(1−T)とし(ただしTはサーボの積分定数)て演算し、ロボットのサーボ遅れを一次遅れで近似して求め、
最終同期位置 TB"=同期演算部で演算された予想位置TB+f(v)+f(s)
として、最終同期位置 TB"を演算するようにしたので、
サーボ制御されている産業用ロボットを使用したプレスブレーキにおいて、ワークをハンドリングしながらプレス加工を行うロボット制御において、パンチの位置をリアルタイムに監視し、検出したパンチの位置に対応したハンドの予想位置を演算し、指令値としてロボットに指令しても、サーボ制御装置のサーボ遅れが補正され、サーボ制御装置のサーボ遅れによりロボットの動作が遅れることがなく、パンチ、ダイの溝に対しワークが常に正確な位置に保持されながら、正確にパンチ先端の位置及びワークを把持するロボットのハンドの位置を予測し、ロボットハンドを移動させることができ、安定したプレス加工を行うことができる産業用ロボット制御装置を提供するものとなった。
図4に示すように、パンチ先端21位置がPAに、ハンドの位置52がTAに、あるときからスタートする。
ステップS1で、パンチ先端21がPAからPBに下降すると、パンチ2に取り付けられた位置検出器1からの信号がカウンター回路18に入力され、カウンター回路18のデータに変換され、それをロボットコントローラ12の位置制御部に入力され、読み取ったパンチの現位置PBを演算する。
ステップS2で、パンチの現位置PBデータを、同期演算部に入力し、同期演算部では、プレスブレーキのNCデータ、ワークを把持するロボットの諸元データ、及びプレス加工開始時のパンチ先端位置PAとロボットのハンド位置TAを入力して、パンチ先端の現位置PBに対応したハンドの位置TBを演算する。
その結果はサーボ指令TBとしてサーボ制御部に送られ、ロボットが同期動作を行う。 ここまでは、特許文献1などに記載する従来技術である。しかしながらかかる従来技術では、サーボ制御部のサーボ遅れが存在し、同期すべきハンドの位置TBの先の進んだ位置まで動作してしまい、ハンドの位置TBが位置TBの先までずれてしまう。
即ちロボットの動作する軌跡は、図4のパンチ先端21の位置がPA-PB-PCと下降していくと、ロボットが動作すべきハンドの位置の軌跡は「TA-TB-TC」を描く。パンチ先端21がPAの位置にあるときに、位置検出器1から読み取ったパンチ2の現位置PBから同期演算部で演算された結果のハンドの予想位置TBを演算するが、その位置TBをサーボ制御部に送りロボットが実際に追従するときは、ハンド52の位置は位置TBの先の進んだ位置へ移動するために実際のロボットハンドの位置は位置TBの先までずれてしまう。
まずステップS3で、パンチの先端21がPAの位置にあるときに、パンチ2の動作しているパンチ速度vを算出する。
ステップS4で、ロボットコントローラ12のサーボ遅れ補正演算部に追従動作させるサーボ制御装置の動作遅れを予め経験値として入力された、図3に示すようなパンチ速度vと補正量(rad又はmm) とのテーブルから、パンチ速度vにおけるパンチの位置PBに対応したハンドの位置 TBaに補正する補正量 f(v)= TBa−TB を算出するパンチ速度vにおける演算遅れに対する補正量f(v)を演算し、
ステップS5で、TBの位置に対するサーボ遅れ演算を
f(s)= TBa×位置ループゲイン×1/(1−T)とし(ただしTはサーボの積分定数)て演算し、
ロボットのサーボ遅れを一次遅れで近似して求め、
最終同期位置 TB"=同期演算部で演算された予想位置TB+f(v)+f(s)
として、最終同期位置 TB"を演算する。
その後でサーボ指令 TB"を入力し実行させる。
これにより、パンチの先端21がPBの位置にあるときに、最終同期補正位置 TB"がサーボに指令されることで、サーボ遅れが補正され、プレスとの同期ずれがないロボットが可能となる。
〔本発明の最良の実施形態の効果〕
追従動作させるサーボ制御装置の動作遅れを予め経験値として入力されたパンチ速度vと補正量(rad又はmm) とのテーブルから、前記パンチ速度vにおけるパンチの位置PBに対応したハンドの位置 TBaに補正する補正量 f(v)= TBa−TB を算出するパンチ速度vにおける演算遅れに対する補正量f(v)を演算し、
TBの位置に対するサーボ遅れ演算を
f(s)= TBa×位置ループゲイン×1/(1−T)とし(ただしTはサーボの積分定数)て演算し、ロボットのサーボ遅れを一次遅れで近似して求め、
最終同期位置 TB"=同期演算部で演算された予想位置TB+f(v)+f(s)
として、最終同期位置 TB"を演算するようにしたので、サーボ制御装置のサーボ遅れが補正され、正確にパンチ先端の位置及びワークを把持するロボットのハンドの位置を予測し、ロボットハンドを移動させることができ、プレスとの同期ずれがないロボットを可能にし、パンチ、ダイの溝に対しワークが常に正確な位置に保持されながら、安定したプレス加工を行うことができる産業用ロボット制御装置を提供するものとなった。
TB":最終同期位置 v:パンチ速度
Claims (1)
- プレスブレーキの本体に設けられパンチの位置を検出する位置検出器、及び、ワークを把持するロボットのハンドの軌跡を、プレスブレーキのNCデータ、ワークを把持するロボットの諸元データを入力して、プレス加工時のパンチ先端の位置に対応したハンドの位置を演算する同期演算部、を有し、
前記位置検出器でパンチの現位置PBを検出し、
前記位置検出器で検出したパンチの現位置PBデータを前記同期演算部に入力してパンチの現位置PBに対応し追従したハンドの指令位置TBを演算し、前記ハンドの指令位置TBをサーボ制御装置に入力してロボットのハンドを追従動作させ、
前記位置検出器で前記パンチが動作するパンチ速度vを演算し、
前記追従動作させるサーボ制御装置の動作遅れを予め経験値として入力されたパンチ速度vと補正量(rad又はmm) とのテーブルから、前記パンチ速度vにおけるパンチの位置PBに対応したハンドの位置 TBaに補正する補正量 f(v)= TBa−TB を算出するパンチ速度vにおける演算遅れに対する補正量f(v)を演算し、
TBの位置に対するサーボ遅れ演算を
f(s)= TBa×位置ループゲイン×1/(1−T)とし(ただしTはサーボの積分定数)て演算し、
ロボットのサーボ遅れを一次遅れで近似して求め、
最終同期位置 TB"=同期演算部で演算された予想位置TB+f(v)+f(s)
として、最終同期位置 TB"を演算するようにしたことを特徴とする産業用ロボット制御装置。
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JP2016163921A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | ファナック株式会社 | 曲げ加工機と同期動作するロボットを有するロボットシステム |
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