JPS6126110A - ロボットの制御方法 - 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】 （従来技術〕 サーボモータ、サーボ弁等によって駆動さｎ１コントロ
ーラの指示通ｐ動作する複数の動作軸を有し、動作汎用
性の高いロボットが種々開発され、省力化、作業の合理
化等に威力を発揮している。例えば特開昭５８−１８２
７０７号公報のような方式がある。しかしながら、その
制御方式においてはまだ多くの課題がちり、この動作汎
用性の高いロボット機構の性能を充分に生かしていると
は言い難く、ロボットを使用するにあたって真に使い易
い制御方式になっていない。本発明はかくの如き現状を
改革する制御方式を提供するものである。

ロボツ）ｋ動作させるためには動作点をロボットに指示
する必要があり、教示による方法、数値指令による方法
、教示および数値指令の両方法が可能であるもの等があ
り、本発明はこｎらのいずｎの方法にも可能なものであ
る。

（発明の解決しようとする問題点） 本発明の目的は、ロボットを使用した機械へのワークの
ローディングや、組立作業においてマガジン内に積み重
ねらｎているワークｆｔ１個ずつと９出すデパレタイジ
ング、逆に、機械加工が終了したワークや組立が終了し
たワークを１個ずつマガジンｌ；’３に積み重ねるパレ
タイジングの作業を、確実にかつ高速に行なう事である
。

デパレタイジング、パレタイジング金行なうロボットシ
ステムの別として第１図によって、問題点を説明する。

第１図のシステムでは、ロボット１はノ１ンド２によっ
て、マガジン８内に垂直に積み重ねらｎているワークｆ
ｔ１個づみ把持し、機械４にローディングする。機械４
によって加工の終了したワークは、逆にロボット１のハ
ンド２によって、機械４から１、とりはずさし１同様の
マガジン内に垂直に積み重ねらｎる。

以上の様な垂直のパレタイズ、デパレタイズを行なう時
、一般的にはワークの垂直方向にワークの高さ分だけ、
１個毎に位置をずらして位置決めする様にしている。し
かしながら、一般的にワークは七〇程高精度には出来て
いす、また出来ていたとしても、ワークの間に異物かは
さまｎる事などがあり、実際に等ピッチには積み重ねら
ｎていず、しかも、その誤差が累積さｎているため、ハ
ンドが位置決めを終了した時、ハンドがワークを押しつ
けてしまったり、ワークを把持しそこねたジしてしまう
事が多い。

（発明の構成） 本発明は前記の如き現状に鑑がみ、ハンドの先端にワー
クを検出する検出器を設け、この検出器を利用して、前
記、パレタイジング動作、デバレタイジング動作を確実
に高速に行なうものである。しかも、マガジン内に入っ
ているワークの量が、最初、いかなる量でちっても確実
に行なう事が可能である。ｔた、この作業に要する記憶
すべき動作点は、非常に少なくてすむ。

（実施例） 第２図は第１図のシステムの様に垂直に、デパレタイズ
、パレタイズする時のマガジンと、マガジンに対するハ
ンドの動きを表わしたものであり、第８図のハンドを使
用して行なう事ができる。

ハンドはマガジン頷に垂直にと９つけらｎた溝加αの中
で移動する事ができ、マガジン中のワーク５を把持する
事ができる。第２図中、■で示す点はデパレタイジング
時の把持位置、■はパレタイジング時の解放位置である
。

検出器７がハンドにとりつけらｎて初り検出器７によっ
てワーク５を検出し、ワーク検出信号が入力された時、
即時停止するか、そのまま少し移動すｎば、ワーク５を
把持する事ができる様に、検出器７は装着さｎている。

デパレタイジングの場合、最初は、マガジンのどこまで
ワークが積ｔｒｔているか不明のため、ワークが検出器
７によって検出さｎた時、ソークに衝突する事々しに停
止できる比較的緩いスピードで最上部から最下部に向っ
てノ＼ンドを移動させる。第２図において、このスピー
ドで動く領域は点線で表わしている。ワークの積まれて
いる所まで移動すると検出器７がワークを検出し、ロボ
ットのコントローラに信号が入力さｎる。この信号入力
を受は取るとロボットコントローラはノ・ンドの移動を
停止させる。この信号入力によりノ・ンドの移動を停止
する事は、コントローラに使用さｎているａ′Ｐｖ及び
工１０ボート等のＬ８工を用いる事により、極めて一般
的な技術により行なう牢が、できるので詳細には言及し
ない。

移動を停止した後、ロボットコントローラは、現在位置
を、自動教示命令によって位置メモＩＪ　＋罠記憶する
。ロボットコントローラが、ノ蔦ンドの現在位ｆｌｉｔ
常に記憶している事は当然の事であり、こｎを位置メモ
リーに記憶する事は極めて一般的な技術であり、こｎに
ついても詳細については言及しない。自己教示の後、ハ
ンドにより極めて確実にワーク會把持できる。

自己教示さｎｆｃ位置データは、次のワーク取出しの際
、その動作を速やかに行なうために使用さｎる。まず、
前記位置データによって指示さｎる最初のワーク取り出
し点には、すでにワークはないため、その位置までは高
速にバンドを移動させても全く問題ない。その後、最初
と同様に、最下部に向って、衝突なしに停止できる速度
で移動させ、その後は最初と全く同様の操作を行ない。

次のワーク取出し時動作における高速移動動作点を自己
教示させる。回を重ねる毎に取り出すワークの位置が深
くなるので、移・動距離が長くなるが、自己教示による
高速移動距離だけが長くなるので、全体の時間がそｎ程
、増加する事はない。

最下部のワークを把持できる位置よりも、ロボットハン
ドの移動目標位置Ｔ１は下になけｎば、最下部のワーク
の把持は確実に行なう事はできない。従って、最後の動
作は、ワークなしｔ確認する動作となり、ワークなしが
確認さｎた場合、空になったマガジンを別の場所に移動
させ、ワークの入っている他のマガジンを持ってくる。

あるいは、他のマガジンに入っているワークの取り出し
ｔ同様に開始する等の、別に指定する動作に移る。この
様な動作も、一般的にコンピュータの制御で行なってい
る。条件付ジャンプ機能と同じ手段で行なう事ができる
ため、詳細には言及しない。

デバレタイジングの場合、最初、やけクマガジンのどこ
までワークが積まｎているか不明のため、ワークを把持
しないでワークの量をチェックする必要がある。第２図
、パレタイジング０の動作がそｎ’ｉ表わし、原則的な
動作は、ワーク全検出した時、衝突なしに停止できる速
度でｐ２２目標に移動させ、検出停止した場合その位置
金、前記自己教示させる。その後、ロボットは、ワーク
を把持するために、ワークの置かｎている位置に戻りさ
らに、ハンドにワークを把持させ、前記、自己教示点か
らＴ８だけ上の点まで高速で移動させ７’ｃ６と、ハン
ドを解放し、ワークを落下させる。

Ｔ８はワークの精度等の高さ方向のバラツキ’ｔ２慮し
た距離であり、この距離だけシフトした位置からワーク
を解放して落下させても、ワークにキズがつかない程度
に選ぶ。自己教示点、及びＴ８はコントローラのデータ
としては、ベクトルとして扱かわｎていて、シフトさせ
る事はベクトルの加算で行なわｎる。

第２図においては、マガジンが最初は空であった場合で
あり、目標点まで到達しても、ワークが検出さｒない。

この時は、検出停止した場合とは異なり、Ｐ２から、Ｔ
８よりワーク１個分のピッチＴ２だけ短かい距離をシフ
トさせるベクトル演算全行ない、その結果求めらｎる点
を目標値として、前記と同様に高速移動した後、ワーク
を落下させる。

ハンド解放後、さらにハンドは、ワーク検出した時、衝
突なしで停止できる速度でＰＱｆ目標として移動し、ワ
ークによって検出停止し、その停止位置を前記、自己教
示し、さらに前記自己教示点にＴ９ｉベクトル演算し、
この結果を次のワーク解放位置とする。さらに、ワーク
が一杯に積み重ねらｎた時、検出器７によってワークを
検出する事のできる位置ｐＢ’ｌ目標に、ワーク検出す
るために高速移動させる。目標位置Ｐ８に到達してもワ
ーク検出さｎなかった時は、マガジンは一杯になってい
ない場合であり、次のパレタイジングが可能であるため
、同様のワーク積み重ね動作に移る。この様にして、ワ
ークをマガジン一杯に積み重ねた後、積み重ねワークの
高さを検出、自己教示し、Ｐ８に目標にワーク検出のた
めの高速移動全行なおうとすると、すでにワーク検出し
ている几め、移動せずにワーク検出できる。この事によ
り、マガジン内にワークが一杯になっている事が検出で
き、次のマガジンにとりかえる動作を行ったり、別のマ
ガジンにパレタイズする等の動作を実行できる。

第４図と第５図は、各々、ワークを水平に密接させてお
く場合のデバレタイジング、パレタイジングの動作説明
図と、そｎに使用するハンドの図でおる。

第５図のハンドには、検出器が２個とジつけらｎており
、検出器８はデパレタイズ作業時に使用する検′出器で
あり、検出器９はパレタイジング時に使用する検出器で
ある。

デパレタイズ作業動作は、第２図のデパレタイズ作業動
作と異なる事は動作方向を垂直方向から水平方向にした
点であり、特に検出移動動作においては、直線移動の必
要のある事が異なっており、他の動作シーケンスは、第
２図と全く同様である。

直線移動は、一般的に良く行なわ扛ている動作であって
、深い説゛明は要しない。

パレタイジング動作は、検出器９を用いて行なう。まず
、ワークを把持し、最左端のワークを置く位置Ｆ５ｉ目
標にして、直線補間動作でワーク検出時、衝突しないで
かつ、検出したワークに密接させて、停止できる速度で
ワークを検出するまでハンド全移動する。

第４図のパレタイジングにおいては、最初、マガジンが
空の場合であり、ハンドは検出停止しないで目標点に到
達する。目標点到達後、ベクトルＴ５だけシフトした位
置ｔベクトル演算し、その結果である位置に、次のパレ
タイジングの時、ワークを把持して高速移動する。移動
終了後、衝突しないで、かつ、検出したワークに密接さ
せて停止できる速度で、ワークを検出するまでＰ５−ｉ
ｉ目標に移動する。検出停止後、停止位置を自己教示さ
せる。前記、自己教示点は、ベクトルＴ５だけシフトし
た位置ヲベクトル演算し、次のワーク把持高速移動点を
求めるために使用する。自己教示した後、ハンドは点Ｐ
５−ｉ目標に高速で、ワークを検出するまで移動させる
。Ｐ６はワークが一杯に入ｎらｎた時に、確実にワーク
検出の働らく位置を選ぶ。Ｐ６ｔで到達してもワークが
検出さｎない時は、まだワークを入らｎる状態でありさ
ら、前記と同様のパレタイズを続行する。

ワークが一杯になった時、Ｐｆ）ｔ”目標にした、ワー
ク検出移動を行なうと、ワークはすでに検出さｎている
ため移動せずに一杯になった事を知る事ができる。この
事により、次のマガジンにとりかえる動作を行ったジ、
別のマガジンにバレ、タイズする等の動作を実行する事
ができる。

第２図の垂直方向のパレタイズにおいても、検出器７よ
りも、さらに１ピツチ下のワーク検出時 水平方向のパレタイズと同様に、ワーク量検出動作なし
で動作する事も可能である。

前記、デパレタイズ作業、パレタイジングにおいては、
ワークの移動は直線的である必要があり、ワークの空間
姿勢も一定である必要がある。ワークの空間姿勢を一定
にするためには、垂直方向に移動する場合、直交座標型
、円筒座標型、水平関節型（スカラ型）は、ともに垂直
動作軸を有するものは、全く問題なしに可能である。垂
直に関節を有するロボットにおいてもワークの姿勢ｋ　
一定にする技術はすでに世の公知の技術になっている。

水平方向に移動する場合、直交座標型は全く問題なしに
可能であり１円筒座標壓、水平関節型〔スカラ型〕にお
いては、ハンドを水平面内に回転する動作軸を設け、水
平旋回角度の総和が常に０に保つ様に制御する事によっ
て行なう事が可能である。

（効果） 以上、説明した様に本発明により、ロボットヲ使用した
パレタイズ、デパレタイズ作業が非常に確実、高速に行
なう事ができ、その経済的効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、パレタイズ。デパレタイズ作業を行なう一般
のロボットシステムの側面図、第２図は本発明による垂
直方向のパレタイズ。テバレタイズ作業七行なう時の移
動動作説明図、第４図は本発明による水平方向のパレタ
イズ、デパレタイズ作業を行なう時の移動動作説明図、
第８図、第５図は第２図、第４図の作業時に用いらｎる
ハンドの斜視図である。 図中、１はロボット、２はハンド、８はマガジン、４は
機械、５．６はワーク、７，８．９は検出器である。　
　　　　　　　　　　　　　以上第２図 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、ロボット動作位置を記憶し、前記、記憶した動
   作位置に、プログラムされたシーケンス通り動作を実行
   するロボットの制御方式において、検出器からの信号を
   入力する手段と、目標位置に向ってハンドを移動させる
   途中、指定した前記信号入力手段から指定した信号レベ
   ルが検出された時、ハンドの移動を停止させ、目標位置
   に到達しても、前記入力の前記信号レベルが検出されな
   かった場合には、別に指定した動作を実行する手段と、
   現在位置を自動的に自己教示する手段とを有するロボッ
   ト制御方式。
2. （２）、ハンドの移動を停止させるための入力信号を発
   生する前記検出器が、該ハンドの先端に装着されている
   事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロボット制
   御方式。
3. （３）、目標位置に向ってハンドを移動させる動作が、
   ハンドを直線的に動かす動作であり、かつ、ハンドの姿
   勢を変化させない事を特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載のロボット制御方式。
4. （４）、座標値をベクトル演算する機能を有したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項又は第８項記
   載のロボット制御方式。