JPS6022212A - ロボツト制御装置 - Google Patents

ロボツト制御装置

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JPS6022212A
JPS6022212A JP58129526A JP12952683A JPS6022212A JP S6022212 A JPS6022212 A JP S6022212A JP 58129526 A JP58129526 A JP 58129526A JP 12952683 A JP12952683 A JP 12952683A JP S6022212 A JPS6022212 A JP S6022212A
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JP
Japan
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robot
teaching
key
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movable range
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Application number
JP58129526A
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English (en)
Inventor
Tsugio Sekine
関根 次雄
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6022212A publication Critical patent/JPS6022212A/ja
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41815Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1674Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676Avoiding collision or forbidden zones
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49157Limitation, collision, interference, forbidden zones, avoid obstacles
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  • Numerical Control (AREA)
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明はロボット制御装置に係り、さらに詳しくは、プ
レイバック方式のロボットを使用する条件に合わせて必
要最小限の可動範囲を設定して安全を確保するのに好適
な可動範囲制限機能を備えたロボット制御装置に関する
ものである。
〔発明の背景〕
従来、プレイバック方式の産業用ロボットの可動範囲を
制約する手段としては、可動機構上の終点KIJミツト
スイッチを取付け、そのリミットスイッチが作動したと
きの検知信号をもって瞬時にロボットの可動部(腕部)
を停止させる構成としたものがある。また、ロボットの
可動部が、前述のように設けたリミットスイッチを作動
させる直前の位置を、各可動部の相対角度値として予め
算出して、不揮発性記憶素子に記憶させておき、プログ
ラムがロボットを動かすだめの目標値を計算でめてサー
ボ出力する毎に目標値の相対角度が先に記憶しておいた
値の範囲内にあるが否かをチェックして、その範囲を越
えた場合は強制的に口ポットを停止させることによりロ
ボットが仕様上の最大可動範囲を越えて動作することが
ないようにしていた。
そのため、ロボットを狭い作業場に導入して小さな可動
範囲で充分な場合や、ある腕だけは可動範囲を小さくし
ないと他の装置に衝突するレイアウトが生じた場合等、
使用する条件に応じた可動範囲の設定変更は不可能であ
った。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した問題点をなくシ、ロボットを
設置する環境条件2作業条件に応じてロボットの各腕の
可動範囲を任意に設定できるロボット可動範囲制御装置
を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、ロボットの作業腕がプレイバックするための
動作点位置をティチングボックスヲ用いて教示し、その
時のエンコーダ値を各腕相対角度値として座標変換して
不揮発性記憶装置(バブルメモリ)に格納していた点に
着目し、テーテングボックスに、ロボット腕動作点教示
キーに対応する動作範囲教示キ)を設けると共に、該教
示キーが押操作された時の相対角度値は可動限界値とし
て記憶しておく不揮発性記憶装置を設け、ロボット腕を
作動させる際は、常に目標位置をその可動限界値と大小
を比較して、限界の上下限を越えた場合は動作を停止さ
せる処理が行なえるように構成することにより、上記目
的を達成したものである。
〔発明の実施例〕
以下、碓付図に従って本発明を詳述する。第1図はロボ
ット機構部、ロボット制御部属びにテーテングボックス
の概略構成を示したもので、テーチングボックス3から
の指示に従ってロボット制御部1は種々の制御処理を行
ない、ロボット機構部2を駆動1御する構成である。ロ
ボット制御部1は、マイクロプロセッサ4.カウンタ6
 、 D/A変換器7.サーボドライバ8.不揮発性記
憶素子(磁気バブルメモリ) 9 、 RAMl0 、
 ROMII 、シリアルインターフェース12韮びに
パスライン4とより成り、また、ロボット機構部2はモ
ータM、タコジェネレータTG、ハルスエンコータPE
並ヒK 作業腕Fとから成っている。
第1図の構成によると、まず、電源投入と同時にリセッ
ト割込みが発生し、ROMII内のプログラムが起動す
る。それによって不揮発性記憶装置9からシステムプロ
グラムがRAM 10にロードされ、全プログラムロー
ド終了後、所定のアドレスにジャンプしてシステムが起
動し始める。これらのプログラム処理は全てマイクロプ
ロセッサ4によって行なわ扛る。ティーチングボックス
3とはシリアルインターフェース12を介して周期的に
通信を行っており、そのティーチングボックス3の倒れ
かのキーが押されると、マイクロプロセッサ4がキー内
容を解釈して所定の処理を行う。ロボット機構部の駆動
ビ、ティーチングボックス3からの動作キー人力によっ
て行なわれ−るマニュアル動作制御と、ロボット制御装
置1に予め設置された操作盤から、の指示入力によって
行なわれるプレイバンク動作制御とがある。パルスエン
コーダPEからの出カイ直はカウンター6でデジタルな
ロボット現在値として読み込まれ、これと位置目標値と
してマイクロプロセッサ4でめた値の編差がD/A変換
器7に出力されて、モータMは駆動制御される。
このようにモータMが駆動され、作業腕Fはプログラム
に従って作動するが、それと同時にタコジェネレータT
GよりVA変換器7の出力部に対して信号のフィードバ
ックがなされ、モータ回転が監視されている。
第2図は、第1図に示すティーチングボックス3の平面
的構成を示したものである。説明を簡単にするため、本
発明に関連するキーについてのみ説明する。第2図にお
いて13はマニュアル動作キー、14はモードキー、1
5idマニュアル速度増分キー、16はマニュアル速度
減分キー、17は可動範囲教示キー、18は可動範囲教
示終了キー、19は動作点教示キーである。
このようにキー配置されたティーチングボックス3にお
いて、モードキー14はロボットの動作全関節モードに
するか直角モードで動かすか選択するものであり、その
動作速度はマニュアル速度増分キー15 、 ffニュ
アル速度減分キー16を押すことにより決定できる。そ
の速度設定後は、マニュアル動作キー13を押すことに
よりロボットはキーを押している間所定の動きを続け、
キーを離すと停止する。この時点で動作点教示キー19
を押すことにより、カウンター6が読み込まれてその値
が不揮発性記憶装置9にプレイバンク用の動作教示点と
して書き込み保存される。
そして、可動範囲限界値を教示する場合は上記の方法で
ロボットをマニュアル移動させて設定したい位置へ動か
してから可動範囲教示キー17を押し、キー上の発光素
子LED (キーに内蔵)を点灯させる。次にマニュア
ル動作キー13の設定すべき条件(腕2軸の上限値とし
たい時は2+Yのキー)キーを押すことにより、マイク
ロプロセッサ4はカウンター6を読み込んで、その値を
各軸の相対角度値を座標変換でめ2軸の相対角度値のみ
を2軸の可動範囲上限値として不揮発性記憶装置9に誓
き込む。次の位置を教示したい時は可動範囲教示終了キ
ー18を押し、可動範囲教示キー17の発光素子LED
を消灯させた後、以下同様の操作を行って各軸の上下限
値を教示することができる。
なお、可動限界値を記憶する不揮発性記憶部には初期値
としてロボット機構上の最大、最小限界値を入力してお
−ぐため、ロボット操作者(ユーザー)が上記可動範囲
教示を行なわずにロボットを動かした場合は仕様上の可
動範囲が得られることになる。− 第3図はティーチングプログラム内に付加した可動範囲
限界位置の教示と、教示した範囲内だけでロボットを動
作させる処理の流れを示す70−チャートであシ、第4
図はプレイバック時の教示した範囲内だけでロボットを
動作させる処理の流れを示すフローチャートである。
以下第3図と第4図の70−チャートに従い本発明の内
容を具体的に述べ、その効果を明らかにする。ティーチ
ング処理プログラムは、ティーチングボックス3からの
キー人力指示によってロボットの制御、処理を行う必要
があるときに起動されるタスクプログラムであり、主に
プレイバック動作を行うための動作点の教示を目的とし
て、モードキー14トマニユアル速度増分キー15 、
マニュアル速度減分キー16を選択セットした後、マニ
ュアル動作キー13を押し続けてロボットを所定の位置
へ誘導させ、動作点教示キー19を押して不揮発性記憶
装置9に動作点データを記憶格納処理する。
この状態は、83図の可動範囲キーのLED点灯中か加
、以下、動作キ一番号、上下限牛読21、エンコーダリ
ードn、座標変換n5可動限界値格納冴のない場合に相
当しており、可動限界値内か5で比較する限界値は、予
め記憶装置内に保存されている仕様書の最大、最小値で
不変なものであった。
本発明の実施例においては、テーテングボックス3に新
たに可動範囲教示キー17と、可動範囲教示終了キー1
8を設けであるので、例えば、マニュアル動作キー13
を押し続けて、第3図のテーチングボックスキー人力解
釈処理が、動作キーオンかn1可動範囲キ−LED点灯
中か加、動作モード田、関節目標値算出処理29、可動
限界値内か5の処理を繰り返えし、ロボットを誘導した
後、可動範囲教示キー17を押し、その可動範囲教示キ
ー17に内蔵された発光素子LEDを点灯させることに
より、第3図の70−チヤート加、 21 、22 、
23 、30の処理を行なわせる。即ち、可動範囲教示
キー17の発光素子LEDを点灯している時に押された
マニュアル動作キー13が、1−X〜6+αまでの12
ケのいずれであるかを、第1図のマイクロプロセッサ4
で判断してRAM 10に記憶し、第3図の動作キ一番
号、上下限手続21の内容、エンコーダPEの内容をカ
ウンター6で読み(エンコーダリード22)、その値か
らロボット6腕の相対角度値を座標変換式でめる(第3
図の座標変換23)。そして、先にRAM 10に記憶
した値から概当する腕の相対角度値だけを選んで、かつ
上限値とするか、下限値とするかも決定したのち、その
相対角度値を不揮発性記憶装置9内の概当するエリアに
書き込む(第3図の可動限界値格納30)ものである。
そして、第2図の可動範囲教示終了キー18を押すこと
により、可動範囲教示キー17の発光素子LEDは消灯
し、従来のマニュアル動作が可能となるので再度ロボツ
トを別の位置へ誘導させて、さらに他の腕の可動範囲限
界値を上記した方法で教示することができる。また、第
3図の旬動限界値内か(資)で、比較判断する可動範囲
限界値を上記で教示して不揮発性記憶装置9へ格納した
データとするため、教示後はロボットを制御しようとす
る目標値の相対角度変換値が上下限値を越えた場合にサ
ーボ停止処理がなされて可動範囲外での動きを不可能に
することができる。
なお、一度設定した可動範囲より外に再度可動範囲限界
値を教示し直すことは可能であるが、その方法は本発明
と直接関係ないため割愛する。
次にプレイバック動作時について第4図に従って説明す
る。プレイバックの処理は従来のものとほぼ同等である
が、可動限界値内か31に於いてのみティーチング処理
同様に先に可動範囲教示方法で説明した不揮発性記憶装
置9内に格納したデータと補間の目標値算出結果の相対
角度値(関節目標値算出32.座標変換33)を比較判
断するようにし、教示された上下限値を越えた場合はサ
ーボ停止処理を行い、プレイバック制御を中断させるも
のである。
上述の実施例によると、次のような利点がある。
すなわち、ロボットの設置場所が狭く仕様上の最大可動
範囲を動くと他の設備に衝突してしまうが、実際のロボ
ット作業範囲は小さな可動範囲内で充分裏足りるのに使
えないといった問題や、複数台のロボットをプレイバッ
クする作業域が互いに干渉しない程度に近接して配置し
たいが、仕様上の可動範囲まで暴走等によりロボットが
動くと衝突することになるので広く配置せざるを得ない
といった問題が解決できる。
したがって、ロボットを使う作業条件に応じてその都度
必要最少限の可動範囲を教示設定でき、ロボットの暴走
等によp近接する他の設備や、作業者に衝突することが
なく安全であり、複数台のロボットを近接して作業配置
できる等の利点がある。
〔発明の効果〕
上述の実施例からも明らかなように本発明にょれば、ロ
ボットを購入して使用するユーザがロボットを設置する
環境条件2作業条件に応じてロボット6腕の可動範囲を
ティーチングボックスを用いて教示設定できる故に、ロ
ボット腕が近接する他の設備や作業者に衝突するおそれ
はなくなり、安全性が向上するばかりか、複数台のロボ
ットを近接して作業配置できる等と、作業スペースの効
率の向上も図れる等の利点並びに効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すロボットのハードウェ
ア構成図、第2図は第1図の一部外観を示す平面図、第
3図は可動範囲限界値の教示工程と、教示された可動範
囲内でロボットを動かすためのティーチング工程を付加
した本発明のティーチング方法を説明するためのフロー
チャート、第4図は教示された可動範囲限界値内でロボ
ットをプレイバック動作させる場合のロボットティーチ
ング工程を説明するフローチャートである。 1・・・ロボット制御装置、2・・・ロボット機構部、
3・・・ティーチングボックス、4・・・マイクロプロ
セッサ1.5・・・パスライン、6・・・カウンタ、7
・・・D/A変換器、8・・・サーボドライバー、9・
・・不揮発性記憶装置(磁気バブルメモリ)、10・・
・RAM、11・・・ROM、12・・・シIJ フル
インターフェース、13・・・マニュアル動作キー、 
14・・・モードキー、15・・・マニュアル速度増分
キー、16・・・iニュアル速度減分キー、17・・・
可動範囲教示キー、18・・・可動範囲教示終了キー、
19・・・動作点教示キー。 代理人 弁理士 秋 本 正 実

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ロボットをプログラムに応じて駆動制御するためのロボ
    ット制御装置と、ロボットの動作点の教示設定をするテ
    ィーチングボックスとを備えて成るロボット制御装置に
    おいて、前記ティーチングボックスにロボット作業腕の
    可動範囲上下限を教示入力するための教示キーを設ける
    と共に、ロボットをマニュアル動作で上下限位置となる
    位置まで誘導し、前記教示キーを押した際に、該誘導位
    置検出値からロボット作業腕の相対角度値を可動範囲制
    約値として記憶する不揮発性記憶装置と、ロボットが教
    示指令に基づいて作動する際に、ロボットの作業腕位置
    が予め記憶しである前記不揮発性記憶装置の記憶値の範
    囲を越えたか否かをチェックし、越えた場合はロボット
    動作を停止させる制御手段を設けたことを特徴とするロ
    ボット制御装置。
JP58129526A 1983-07-18 1983-07-18 ロボツト制御装置 Pending JPS6022212A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58129526A JPS6022212A (ja) 1983-07-18 1983-07-18 ロボツト制御装置

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JP58129526A JPS6022212A (ja) 1983-07-18 1983-07-18 ロボツト制御装置

Publications (1)

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JPS6022212A true JPS6022212A (ja) 1985-02-04

Family

ID=15011683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58129526A Pending JPS6022212A (ja) 1983-07-18 1983-07-18 ロボツト制御装置

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6282409A (ja) * 1985-10-07 1987-04-15 Kayaba Ind Co Ltd 揺動機構の制御装置
JPS6313936A (ja) * 1986-07-01 1988-01-21 Takashi Matsuda 粒子式ト−シヨナルダンパ
JPH01146686A (ja) * 1987-12-02 1989-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd アーム動作範囲制限装置
JP2013528121A (ja) * 2010-06-08 2013-07-08 ケバ アクチェンゲゼルシャフト 産業用ロボットの運動又はシーケンスをプログラミング又は設定する方法
JP2020023004A (ja) * 2018-08-06 2020-02-13 株式会社トヨタプロダクションエンジニアリング ロボット設置位置の解析装置、ロボット設置位置の解析方法、およびロボット設置位置の解析プログラム

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