JPS5857762B2 - ロボットにおける移動速度の修正方法とその装置 - Google Patents

ロボットにおける移動速度の修正方法とその装置

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JPS5857762B2
JPS5857762B2 JP3925177A JP3925177A JPS5857762B2 JP S5857762 B2 JPS5857762 B2 JP S5857762B2 JP 3925177 A JP3925177 A JP 3925177A JP 3925177 A JP3925177 A JP 3925177A JP S5857762 B2 JPS5857762 B2 JP S5857762B2
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JP
Japan
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speed
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robot
movement
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JP3925177A
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JPS53123787A (en
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正雄 渡辺
邦久 林
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は移動物体の多軸方向への同時移動速度を数値制
御する方法に係り、特にその移動速度の修正教示、及び
記憶再生の方法と、その装置に関する。
工業用ロボットに於て加工ヘッド或は被加工物の様な移
動物体(例えばロボットの腕等)をアーク晦接の溶接線
経路の様に複雑な経路に沿わせてアーク溶接を行なう場
合、溶接経路の教示と共にその移動速度の教示(制御)
が行なわれるが、この場合、完全に定速度制御ができて
も被溶接物の板厚の変化や開先等の変化に合わせて移動
速度の味付(増減)を必要とする。
また通常の溶接機(低級機)では数種の可変速度を予め
設定し、その設定値を適宜選択して速度の変化を得てい
る。
しかし形状の複雑なアーク溶接等の作業には上記の方法
では不満足で、各区分毎に最適なトーチの移動速度を必
要とするが従来ではこの目的に合致する簡単な方法はな
かった。
そこで、本発明では、速度の修正を正確かつ効率よく行
うことができ、しかも修正作業での失販の少ないロボッ
トにおける移動速度の修正方法とその装置の提供を目的
とするものである。
次に本発明による情報修正・教示方法の概念につき説明
する。
すなわち既に教示済の位置情報と移動速度情報を用いて
実際に多方向移動物体を折線近似で移動中、過去の記憶
から読出した移動速度情報Voldにある必要量Vcを
増減あるいは掛は合せた後の数値Vnewでもって移動
物体を移動しながら、アーク溶接、その他の必要な作業
目的を実行させ、その作業の結果が適切であるか否かを
判断しながら作業者は教示指令を出し、移動速度情報の
書き替えを行なう方法で、その実行される式を下記に示
す。
また、その逐次動作により一連の線分速度を更新し、ま
た必要とあれば上記移動速度以外にアーク溶接ワイヤ送
り速度情報等も同様の考え方で更新される。
そして一回の修正教示で不充分な場合は幾度も繰返し、
学習教示される。
なお上記方法は移動速度の他、塗置吐出量、溶接ワイヤ
繰出し速度、ガス切断等にも実行可能なことは勿論であ
る。
続いて更に詳しく説明する。
第1図は本発明による一実施例のブロック図で第3図は
そのベクトル図である。
多軸方向移動物体はX座標軸及びY座標軸方向の直線運
動とZ座標軸回りに回転運動θが可能でX−Y・θによ
る合成ベクトル移動速度■で移動せんとする時、その移
動経路位置情報及び各区間移動速度情報を記憶する記憶
回路1は後述する移動速度演算回路19より信号NEX
Tを受けると、これまでに教示済の情報群の中から、次
に到達すべき位置記憶情報Xn+I Yn+1・及び
θn + 1、及び区間移動速度記憶情報Vn + 1
と被作業物体が移動方向に対し、右あるいは左にあると
いう左右位置情報cwを送り出す。
他方2,3及び4はそれぞれX座表軸上の一直位置及び
Z座標回りの回転位置に関する現在位置センサである。
これらは現在位置情報X−Y及びθを発信する記憶回路
1からの情報と現在位置センサ2,3及び4からの情報
とで各座標毎に減算を逐次個別に行い、デジタル減算回
路5,6及び7により残差が作られる。
次にデジタル信号はD/A変換器8,9及び10によっ
て電圧等のアナログ残差記号△X・△Y・及び△θに変
換される。
また移動速度修正器11は第1図に示すように2個の接
触片12及び13により構成され、接触片12はストロ
ーク途中から接触を始め速度修正量設定器14に指令を
出し、接触片13はストロアーク端で始めて接触する構
造となっており、この時発生する信号WRiTEと後で
説明する移動速度演算回路19よりの信号NEXTと共
同して修正後の移動速度情報を記憶回路の中に書き込む
接触片12が接触すると速度修正量設定器14!は速度
修正設定値dvを得る。
もしこのdvがデジタル量ならそのまま△■に使用し、
アナログ量であればA/D変換器15により△■を得る
この△■と記憶回路1から送り出された情報Vn+ 1
とを加算するデジタル加算7回路16により新しい区間
移動速度情報VNEW=Vn+1・+△■を得る。
新しい移動速度情報VNBWはD/A変換器17と必要
があれば指数関数発生器18′を通じて移動速度演算回
路19に与えられるアナログ移動i速度情報■を得る。
前述の入力△X・△Y・及び△θと、この修正量の■を
入力とする移動速度演算回路19は下記の式を満足する
演算を行い、各座標軸移動速度信号■X・VY・及び■
θを出力する。
各座標軸移動速度信号■X・VY・及び■θはパルスモ
ータ等の駆動回路の入力となり多軸方向移動物体は新し
い移動速度で次の到達点Pn+1に向って移動を続け、
やがてアナログ人力△X及び△Yが共に0=(△XY=
0)に近づくと同じ移動速度演算回路19から信号NE
XTが発信される。
移動速度修正指令器11をストローク端まで強く押すと
、接触片13が接触し、新しい区間移動速度の書き直し
指令WRiTEが出力される。
この指令W Ri T Eは制御回路20の中で先の信
号NEXTと一致した時新しい区間移動情報VNEWを
記憶回路1に書き込む。
他方信号NEXTは次の移動目標位置情報Xn+2・Y
n+2・及びθn + 2、移動速度情報Vn+2を記
憶回路1から読み出す。
このようにして1区間毎の移動速度情報の修正教示・記
憶がなされる。
また前述と同様に溶接ワイヤのくり出し速度修正に関す
る場合には12,14,15,16゜17に対応した2
1,22.23,24.25にて満足した結果が得られ
る。
次にその作用を説明する。
疑似Cp(Continuos pass)型で作業の
場合部分的にその移動速度を増減するとき、新たに移動
速度情報を完全に書き直すより、現在のその部分の、ま
たはある範囲の速度を増減するのに現在の線分間の移動
速度情報を利用してその味付(増減)を行なうのが能率
的であり、その方法として再生途中に移動速度修正指令
器14を1段押しこむと移動速度修正量発生器15が作
動してVn−1−■の移動速度はV N EW = V
n + 1+△■に従い修正される。
その結果が良好であれば移動速度修正指令器14をもう
一度押し込むとVNEWの情報は制御回路20で新しい
区間移動速度情報として記憶回路1に記憶される。
この場合簡単化のため移動速度修正指令器13は1段動
作でも使用できる。
また移動速度情報を低速で密に、高速で粗く記憶させる
ために指数関数発生器18を通ずると新しい移動速度情
報速度VNEW=V01dXEXP(△■)ξVold
X(目ゼW)が得られる。
また上述した操作を行なうポータプル型の操作器の実施
例の構成及びその作用を次に説明する。
第4−1図に示した構成は指先で速度修正量設定器14
の回転を行ない、掌で前述した位置修正指令器11を押
して線分の移動速度修正教示を行なう操作器の例であり
、第4−2図に示した構成は位置修正指令器11を接触
片12.13に分離し、速度修正量設定器14と同軸上
に設け、回転で修正量を設定し、同軸を押し込むことに
より、接触片13を介して閉回路が形成され記憶指令を
出力させるようにし、他方接触片12は別個の速度修正
選択スイッチにより選択を行なう操作器の例である。
また多軸方向移動物体の移動情報以外の情報、例えば炭
酸ガスアーク溶接作業時のアーク溶接ワイヤのくり出し
速度情報■SWを溶接状態を見ながら修正教示するには
第1図の情報Vn+1の代りに溶接ワイヤくり出し速度
情報■WSと読み替え、図中の修正指令器11、D/A
変換器17に相当する21.22,23,24,25を
用意すれば可能である。
また第1図ではA/D変換器15デジタル加算器16、
D/A変換器17となっているがアナログ加算方式とし
てD/A変換器、アナログ加算器、A/D変換器として
も勿論本回路の機能としては同様である。
即ち、本発明は特許請求の範囲に記載した構成によって
、従来のように既に教示されている不完全な情報を抹消
して、新たな教示情報を設定するのとは異なり、既に教
示済の位置情報と移動速度情報とを流用してまずロボッ
トを作動させ、この作動状態を目視しながら移動速度修
正器による修正値を、既に教示済の速度に加減算するこ
とにより移動速度を修正し、しかもこの修正により移動
速度が適正となったときに始めて教示指令を出して、速
度情報を修正済みのものに書き直すことができるもので
ある。
このため、本願によれば、ロボットを実際に動かしなが
ら修正を行なえるので、きわめて正確でかつ操作性のよ
い修正が行なえるという優れた特徴と、以前の情報を消
し去るのではなく、これに修正値を積み重ねてゆく学習
的な教示が行なえるので、修正が行ないやすくかつ失敗
を少なくできるという本願特有の優れた特徴がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による一実施例の電気的なブロック図。 第2図は溶接点を説明するための説明図。第3図は合成
ベクトル図。 第4−1図、第4−2図は調整部を説明するための説明
図である。 1・・・・・・記憶回路、2,3.4・・・・・・位置
センサ、5.6.7・・・・・・デジタル減算回路 8
、9 、10゜17・・・・・・D/A変換器、11
・・・・・・移動速度修正器、12.13・・・・・・
接触片、14・・・・・・速度修正量設定器、15・・
・・・・A/D変換器、16・・・・・・デジタル加算
器、18・・・・・・指数関数発生器、19・・・・・
・移動速度演算回路、20・・・・・・制御回路、10
0・・・・・・現在位置センサ、101・・・・・・減
算回路、102・・・・・・速度修正回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 離散的に設定された有限個の通過点を所定の順序で
    通過することにより移動軌跡が設定される形式のロボッ
    トの移動速度を修正するに際し、子イーチング等により
    記憶回路内に予め設定されている速度条件でロボットを
    再生動作させるとともに、前記通過点相互により定めら
    れる移動区間内の移動速度を、移動速度修正器より発せ
    られる値を加算又は減算して修正しながら移動させ、こ
    の移動速度が適切な値に修正されたことを確認後、前記
    記憶回路内に速度条件の書き直し指令を発し、この書き
    直し指令と前記記憶回路から次の情報を読み出すための
    NEXT信号とが一致したときに、前記記憶回路内の移
    動速度をこの修正による修正値に書き替えることを特徴
    とするロボットの移動速度の修正方法。 2 記憶情報の書き替え可能な記憶回路1と、ロボット
    の現在位置を検出する現在位置センサ100と、前記記
    憶回路1内に予め設定されているロボットの経路位置に
    関する情報と前記現在位置センサ100の検出値との残
    差を演算する減算回路101と、前記記憶回路内に予め
    設定されている速度情報を読み出してこの情報に速度修
    正器11による修正値を加減算する速度修正回路102
    と、前記減算回路101と前記速度修正回路102から
    の信号によりロボットの各軸方向及び回転方向の移動速
    度を演算する移動速度演算回路19と、前記移動速度修
    正器11より情報の書き直し指令WRITEが入力され
    かつ前記移動速度演算回路19より次の情報を読み出す
    ためのNEXT信号が入力されたとき前記記憶回路1内
    の旧速度情報を修正済みの断速度情報に書き替えるため
    の制御回路とから横取されていることを特徴とするロボ
    ットの移動速度修正装置。
JP3925177A 1977-04-05 1977-04-05 ロボットにおける移動速度の修正方法とその装置 Expired JPS5857762B2 (ja)

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JPS53123787A JPS53123787A (en) 1978-10-28
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