JPS62259675A - Controller for robot - Google Patents
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- JPS62259675A JPS62259675A JP10203386A JP10203386A JPS62259675A JP S62259675 A JPS62259675 A JP S62259675A JP 10203386 A JP10203386 A JP 10203386A JP 10203386 A JP10203386 A JP 10203386A JP S62259675 A JPS62259675 A JP S62259675A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はウィービング機能を有する産業用ロボットの制
御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control device for an industrial robot having a weaving function.
従来め産業用ロボットのウィービング方式はＵ。 The conventional weaving method for industrial robots is U.
Ｓ： Ｐ４，１ ｓ Ｏ，３２９号公報に記載の様に
、教示された動作に、一定パターンのウィービング動作
を１１ね合せるものであった。すなわち、第１１図に示
す様に、教示された始点３１ど終点３２とに依って決定
される主経路３３に対して、与えられたパターン３５を
菫ね合わせて、最長的な破産で示す動作経路３４を得る
方式である。しかし、この方式の場合、円弧動作の様に
％動作力向か常に変動する曲線には適用できないという
欠点があった。すなわち、第】２図（ａＸｂ）に示す様
に、始点５０から終点５１′！での円弧状の主経路５３
に対して、与えられた一定の動作パターン５２を重ね合
わせて得られる動作軌跡は破線５４で示したものとなシ
、実用にはならないものとなってし１う。S: As described in P4,1 s O, No. 329, 11 weaving motions of a certain pattern were combined with the taught motion. That is, as shown in FIG. 11, the given pattern 35 is combined with the main route 33 determined by the taught starting point 31 and ending point 32, and the operation is shown as the longest bankruptcy. This is a method for obtaining route 34. However, this method has the drawback that it cannot be applied to curves that constantly vary in the direction of the % operating force, such as arcuate motion. That is, as shown in FIG. 2 (aXb), from the starting point 50 to the ending point 51'! Arc-shaped main path 53 at
On the other hand, the motion locus obtained by superimposing the given fixed motion patterns 52 is shown by a broken line 54, which is not practical.
この欠点をウィービングのパターンを経路に合わせて補
関する事に依り解決したのが特開昭６０−１５８９８２
号に開示してある方式である。すなわち、第１３図に示
す＆Ｌ教示された始点４０と終点４１に依って決定され
る主経路４２に対して、始点側に第１方向ベクトル４３
、第２方向ベクトル４４よシ成るパターンを、終点側に
も第１方向ベクトル４５、第２方向ベクトル４６より成
るパターンを各々与え、主経路４２の補間に対応させて
、第１方向のパターンを第１のエンベロープ（ＥＮＶＩ
ＬＯＰＥ）４７にそって補関し、第２方向のパターンを
第２方向のエンベロープ４８にそって補間する事によっ
て、時々刻々生経路に従って変動するクイ−ピングパタ
ーンを生成し、これに依ってウィービングを行ない最終
的な破線で示す経路軌跡４９を得るのである。この方式
に依れば、第１４図（ａＸｂｌｌ／ｌ：示す様に教示さ
れた始点６０と終点６］を円弧状の曲線６６で結ぶ場合
でも、始点側の第１ベクトル６２と終Ａ ｌｌ＋１の第
１方向ベクトル６４を主経路６６に対応させて第１方向
のエンベロープ６８上で補関し、始点側の第２方向ベク
トル６３と終点側の第２方向ベクトル６５を主経路６６
に対応させて第２方向のエンベロープ６９上で補関して
、主経路６６の補間に対応して変化するウィービングパ
ターンを生成する事になるので破線６７で示す様な、は
るかに良好な動作軌跡を祷る事が可能となる。This drawback was solved by interpolating the weaving pattern according to the path in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-158982.
This is the method disclosed in No. That is, with respect to the main route 42 determined by the &L taught starting point 40 and ending point 41 shown in FIG.
, a pattern consisting of the second direction vector 44 is given to the end point side, and a pattern consisting of the first direction vector 45 and the second direction vector 46 is given respectively, and the pattern in the first direction is made to correspond to the interpolation of the main path 42. The first envelope (ENVI
By interpolating the pattern in the second direction along the envelope 48 in the second direction, a quieping pattern that changes from time to time according to the raw path is generated, and weaving is thereby performed. As a result, a final route locus 49 shown by a broken line is obtained. According to this method, even when connecting the starting point 60 and ending point 6 taught as shown in FIG. The first direction vector 64 is made to correspond to the main path 66 and interpolated on the envelope 68 of the first direction, and the second direction vector 63 on the starting point side and the second direction vector 65 on the end point side are connected to the main path 66.
By interpolating on the envelope 69 in the second direction in accordance with It is possible to pray.
しかしながら特開昭５０−１５８９８２号公報に開示し
てある方式に於いても、最終軌跡６７と希望するエンベ
ロープ６８の間には喰い違いが生じてし１い、始点６０
と長点６１の作る中心角に依って次の表−１に示す様に
最悪の場合、振幅が０となってし１い、振幅（２周波数
）に対して配慮が成されていなかった。However, even in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-158982, a discrepancy occurs between the final trajectory 67 and the desired envelope 68.
In the worst case, the amplitude may be 0 depending on the central angle formed by the long point 61 as shown in Table 1 below, and no consideration was given to the amplitude (two frequencies).
表−１
纂１ 与えられた中心角に対し、振幅が最少となった場
合の設定像幅との比率
すなわち、第１５図に示す様Ｋ例えば始点側第１方向ベ
クトル６２と終点＊！＋第１方向ベクトル６４の間を線
形に補関する結果、補間によつ１生成される第１方向ベ
クトルの軌跡６８は、第１刀向ベクトルが一定の長さを
持った場合に予想される第１方向ベクトルの軌跡１１４
との間に喰い違いを生じてし１うのである。この喰い違
いの最大値ε１１７は、始潰側第１力向ベクトル６２と
終点側第１方向ベクトル６４の作る中心角ａｌｌｏｉ（
：依って次式（０）で」算する事ができる。但し、ここ
でｄは第１方向ベクトルの長さを表わしており、とのｄ
で４式（０）を割つ１、振幅ｄに対する１分率とし１ｖ
４差を振わしたのか前述の次−１である。Table 1 Summary 1 The ratio of the set image width when the amplitude is minimum to a given central angle, that is, as shown in FIG. + As a result of linear interpolation between the first direction vectors 64, the trajectory 68 of the first direction vector generated by interpolation is expected if the first direction vector has a constant length. Trajectory 114 of the first direction vector
This results in a discrepancy between the two. The maximum value ε117 of this discrepancy is the central angle alloi(
: Therefore, it can be calculated using the following formula (0). However, here d represents the length of the first direction vector, and d
Divide 4 formula (0) by 1, and take 1 fraction of the amplitude d as 1v
The difference was 4, which was the aforementioned -1.
！＝ｄ ・ ｒ １− ρｎＱ −）・・ ・・・・
・・・・・・・・・・・・ ・・・（０１以上述べた様
に、ウィービングパターンを補関する方式に於いても振
幅（２周波数）に対して配慮が成されていなかった。! =d・r1−ρnQ−)・・・・・
...... (01) As mentioned above, even in the method of interpolating the weaving pattern, no consideration was given to the amplitude (two frequencies).
本発明の目的はウィービング動作の振幅を一定に保つ機
能を、曲線にも適用できるウィービング機能を持ったロ
ボット制御装置を提供する事にある。An object of the present invention is to provide a robot control device having a weaving function that can keep the amplitude of the weaving motion constant and can also be applied to curved lines.
すなわち本発明ロボットの制御装置はロボットのウィー
ビング主経路始点データ、終点データを含む主経路デー
タを記憶する主経路データ記憶手段と、主経路始点に於
けるウィービングの方向データを記憶する始点方向デー
タ記憶手段と、主経路終点に於けるウィービングの方向
データを記憶する終点方向データ記憶手段と、ウィービ
ングの振幅データを記憶する振幅データ記憶手段と、主
経路は、主経路データ記憶手段に記憶してあるデータ間
を補間し、ウィービングは、始点方向データ記憶手段、
および終点方向データ記憶手段に記憶してある方向を補
関し、しかも撮暢は振幅デー夕記憶手段に記憶してある
一定振幅に成るよう罠指令データを演算によって求める
演算手段と、この演算手段の前記指令データに基づいて
ロボットの各軸を駆動するサーボ手段とを有している。That is, the control device for the robot of the present invention includes a main route data storage means for storing main route data including weaving main route start point data and end point data of the robot, and a start point direction data storage means for storing weaving direction data at the main route start point. means, end point direction data storage means for storing weaving direction data at the main route end point, amplitude data storage means for storing weaving amplitude data, and the main route are stored in the main route data storage means. Interpolating between data and weaving is a starting point direction data storage means,
and an arithmetic means for interpolating the direction stored in the end point direction data storage means and calculating the trap command data so as to have a certain constant amplitude stored in the amplitude data storage means; and servo means for driving each axis of the robot based on the command data.
以上のようにｍａすると、主経路は主経路データ記憶手
段に記憶してあるデータ間を補間し、ウィービングは始
点方向データ、終点方向データを補間し、振幅は振幅デ
ータによって一定に制御されるので主経路が直線であっ
ても曲線であっても、−足振幅のウィービングを実行す
ることができる。When performing ma as above, the main path interpolates between the data stored in the main path data storage means, weaving interpolates the start point direction data and end point direction data, and the amplitude is controlled constant by the amplitude data. Weaving of -foot amplitude can be performed whether the main path is a straight line or a curve.
以下、本発明の一実施例を第１〜第６図により説明する
。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.
第１図は第２図の演算処理装置】３２の内部で行なわれ
ているウィービング機能のソフトウェアの処理の概要を
示したものである。予じめ教示された６自由度の各軸の
値は記憶装置１３６に収められておシ、この中の１４６
で示した領域にウィービング主経路始点データ、終点デ
ータが記憶されている。更に、ウィービング主経路始点
に於けるウィービングの方向データ及び、ウィービング
主経路終点に於けるウィービングの方向データも第４図
にて後述する様に補助点の位置情報の形で領域１４７に
記憶されており、制御ソフトウェア中１４８で示した演
算手段に依シ、ウィービング動作を行なうのでおる。領
域１４６に収められたウィービング主経路始点データ及
び終点データは変換ソフトウェア１４３に依り３次元の
位置及び姿勢データへ変換され、ソフトウェア１４３は
この主経路データをもとに補間処理を行ない、時刻ｔに
於ける主経路上の補間ＡＰ（ｔ）を演算し、本発明のウ
ィービング動作を実現するソフトウェア１４４へ転送す
る。領域１４７に関節位Ｉｉｔ情報の形で記憶されてい
る主経路始点に於けるウィービング方向データ及び主経
路終点に於けるウィービング方向データも、１４１と同
様の変換のＫｍソフトウェア１４２に依って３次元の補
助点位置へ変換され、タイービングンフトウエア１４４
へと送られる。こうして得られた情報を基に、ウィービ
ング機能ソフトウェア】４４はウィービングの振幅を演
算して】３７で示した振幅データ記憶手段である一時記
憶装置に記憶し、補助点の位置情報よυ主経路始点に於
けるウィービング方向及び主経路終点に於けるウィービ
ング方向を計算し、更にこれ等の方向を主経路始点と主
経路終点の間で補間して時刻ｔに於けるウィービング方
向Ｖｉ（ｔ＋をふめ、最終的なウィービング量Ｖ （ｔ
＋を演算して、ソフトウェア］４３に依って計算された
主経路上の補間虚Ｐ（ｔ＋と合成し、ロボットの時刻ｔ
に於ける動作目標位置を生成する。こうして得られた動
作目標位置は、１４１，１４２で示した変換とは逆Ｋ、
位置をロボットの各軸の値に逆変換するソフトウェア１
４５に依って関節各軸の値に逆変換され、サーボ系１４
６に指令値として渡される。この結果、ロボットは教示
に従ったウィービング動作を行なう事となる。FIG. 1 shows an overview of the software processing of the weaving function carried out inside the arithmetic processing unit [32] of FIG. The values of each axis of the six degrees of freedom taught in advance are stored in the storage device 136, and 146 of them are stored in the storage device 136.
The weaving main route start point data and end point data are stored in the area indicated by . Furthermore, weaving direction data at the weaving main path starting point and weaving direction data at the weaving main path end point are also stored in the area 147 in the form of auxiliary point position information, as will be described later with reference to FIG. Therefore, the weaving operation is performed depending on the calculation means shown at 148 in the control software. The weaving main route start point data and end point data stored in the area 146 are converted into three-dimensional position and orientation data by the conversion software 143, and the software 143 performs interpolation processing based on this main route data, and at time t. The interpolated AP(t) on the main path is calculated and transferred to software 144 that implements the weaving operation of the present invention. The weaving direction data at the main route start point and the weaving direction data at the main route end point stored in the area 147 in the form of joint position Iit information are also converted into three-dimensional data by the Km software 142, which performs the same transformation as 141. Converted to auxiliary point position, tie-eving software 144
sent to. Based on the information obtained in this way, the weaving function software 44 calculates the weaving amplitude and stores it in the temporary storage device which is the amplitude data storage means shown in 37, and uses the position information of the auxiliary point as the υ main route starting point. The weaving direction at time t and the weaving direction at the main route end point are calculated, and these directions are interpolated between the main route start point and the main route end point to calculate the weaving direction Vi at time t (taking t+, Final weaving amount V (t
+, and combine it with the interpolated imaginary P(t+) on the main path calculated by the software] 43, and then
Generate the target motion position at . The operation target position obtained in this way is inversely K to the conversion shown in 141 and 142.
Software 1 that converts the position back to the value of each axis of the robot
45, it is inversely converted to the value of each joint axis, and the servo system 14
6 as a command value. As a result, the robot performs the weaving motion according to the instructions.
第２図は本発明に於いて使用した産業用ロボットのシス
テム構成を示したものである。１３０はロボットの教示
装置で、制御装置ｉｉ［１３１のコンソール１３５を介
して、制御装［１３１の演算処理装置１３２ｔｌＣ結な
かっている。ロボット機構１３３はサーボ系１３４によ
って６自白度の各軸か制御され、サーボ系１３４は演算
処理装置１［１３２より指令される関節位置へロボット
機構］３３の各関節を一致させるよう機能する。記憶装
ｆｔ１３７は、ｙｉ真処理装置】３２に接続されておシ
、ウィービングの振幅データを記憶する。１３９は溶接
装置を表わし、入出力インターフェース１３８を介して
演算処理装置１１３２に連結される。１３６は教示され
た位置情報を記憶する適半な記憶装置を示す。FIG. 2 shows the system configuration of the industrial robot used in the present invention. Reference numeral 130 denotes a teaching device for the robot, which is connected to the arithmetic processing unit 132tlC of the control device [131] via a console 135 of the control device ii [131]. The robot mechanism 133 is controlled by a servo system 134 for each axis of six degrees of obviousness, and the servo system 134 functions to align each joint of the arithmetic processing unit 1 [robot mechanism 33 to the joint position commanded by 132]. The storage device ft137 is connected to the real processing unit 32 and stores amplitude data of weaving. Reference numeral 139 represents a welding device, which is connected to the arithmetic processing unit 1132 via an input/output interface 138. Reference numeral 136 indicates a suitable storage device for storing the taught position information.
第３図は本発明のウィービング機能を産業用ロボットを
用い、隅肉アーク溶接に応用した場合の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram when the weaving function of the present invention is applied to fillet arc welding using an industrial robot.
説明のため釦用いた産業用ロホットは多関節タイプのも
ので、１２０，１２１゜１２２．１２３，１２４，１２
５という６つの回転自由度を持ち、手先に鉄層された溶
接トーチ１２６の先端の位置と方向をロボット制御装置
１３１により自由に制御することができる。１３９は溶
接機を、１２９は溶接されるワークを、１３０はロボッ
トの教示に用いられる教示装置ｌｔを示している。The industrial Rohot whose buttons are used for explanation is a multi-joint type, 120, 121°, 122, 123, 124, 12
The robot controller 131 can freely control the position and direction of the tip of the welding torch 126, which has six rotational degrees of freedom (5 degrees of freedom) and has an iron layer at its tip. 139 is a welding machine, 129 is a workpiece to be welded, and 130 is a teaching device lt used for teaching the robot.
第４図は１５０で示された主経路始点Ｐθと１５５で示
された主経路終点Ｐａの間を結ぶ主経路ｔに対して、ウ
ィービング動作を記述するのに必要となるパラメータを
示している。ウィービング動作を決定するパラメータと
しては、主経路始点に於けるウィービング方向データと
主経路終点に於けるウィービング方向データ、ウィービ
ング方向の速度Ｖｗ、及びウィービングの振幅がある。FIG. 4 shows parameters necessary to describe the weaving operation for the main path t connecting the main path starting point Pθ shown at 150 and the main path ending point Pa shown at 155. Parameters that determine the weaving operation include weaving direction data at the starting point of the main path, weaving direction data at the end point of the main path, velocity Vw in the weaving direction, and weaving amplitude.
ウィービング方向データは本実施例に於いてはベクトル
として衣現されておシ、実際には１５３゜１５４で示し
た主経路始点側の第】方向ベクトルＶ５１１．第２方向
ベクトルＶｓ２、及び１５８゜１５９で示した主経路終
点１１１１の第１方向ベクトルＶｌ１１．．１１ｇ２方
向ベクトルｖｅ、として計算さぺ不要な情報であるベク
トルの大きさを無視している。しかし、これ等のデータ
はベクトルの形で記憶するよりは、他の教示データとＩ
ＷＩ＆に位置情報の形で記憶していた方が都合が良いの
で１５１゜１５２．１５６，１５７で示した補助点とし
て第２図に１３６で示した記憶装置に収納されている。The weaving direction data is expressed as a vector in this embodiment, and is actually the direction vector V511. a second direction vector Vs2, and a first direction vector Vl11. of the main route end point 1111 indicated at 158°159. ．． 11g is calculated as a two-direction vector ve, ignoring the size of the vector, which is unnecessary information. However, rather than storing these data in vector form, it is better to combine them with other teaching data.
Since it is more convenient to store it in the form of position information in WI&, it is stored in the storage device shown at 136 in FIG. 2 as auxiliary points shown at 151°, 152, 156, and 157.
この結果１５３で示した主経路始点側第１方向ベクトル
Ｖｓ１は、１５１で示した主経路始点側の第】補助点Ｐ
ｓ、及び１５０で示したウィービング主経路始点Ｐ’ｓ
に依って次式（１）で計算することとなる。以下同様［
，１５４で示した主経路始点Ｖｓ ＝ｐ１３．−ｐ８
（１１Ｖａ ＝ｐＢ、−ｐ１ｇ
（２）Ｖｅ ＝ｐ６．−Ｐｅ
（３）Ｖｅ ＝Ｐｅ、−Ｐｅ
（４）！
側第２方向ベクトルＶｓ、は、１５２で示した主経路始
点側の第２補助点Ｐｓ２及び１５０で示したウィービン
グ主経路始点ＰａＫ依り（２）式で、１５８で示した主
経路終点側第１方向ベクトルＶｅ、は、１５６で示した
主経路終点側の第１補助点Ｐｅ、及び１５５で示したウ
ィービング主経路終ＡＰｅに依シ（３）式で、１５９で
示した主経路終点１１１第２方向ベクトルＶｅ、は、１
５７で示した主経路終点側の第２補助点Ｆｅｚ及び１５
５で示したウィービング半経路終点ＰｅＫ依り（４）式
で各々計算される。ウィービングの振幅は本発明に於い
ては外部より直接数値入力する事も可能であるが、本実
施例に於いては教示データより自動生成する方式を採用
したので、主経路始点側の第１方向ベクトルＶｓ、及び
主経路始点側の第２方向ベクトルＶｓ、のノルムを使用
し、その値をウィービング動作中継持している。As a result, the first direction vector Vs1 on the main route starting point side shown at 153 is the] auxiliary point P on the main route starting point side shown at 151.
s, and the weaving main path starting point P's indicated by 150
The calculation is performed using the following equation (1). Similarly below [
, 154, the main route starting point Vs = p13. -p8
(11Va = pB, -p1g
(2) Ve = p6. -Pe
(3) Ve = Pe, -Pe
(4)! The side second direction vector Vs depends on the second auxiliary point Ps2 on the main route starting point side shown at 152 and the weaving main route starting point PaK shown at 150. The direction vector Ve, depends on the first auxiliary point Pe on the main route end point side shown at 156 and the weaving main route end point APe shown at 155. The direction vector Ve, is 1
The second auxiliary point Fez on the main route end point side indicated by 57 and 15
They are each calculated using equation (4) depending on the weaving half path end point PeK shown in 5. In the present invention, the weaving amplitude can also be input directly as a numerical value from the outside, but in this embodiment, we have adopted a method in which it is automatically generated from the teaching data. The norms of the vector Vs and the second direction vector Vs on the main route starting point side are used, and their values are held during the weaving operation.
第５図には、第１図に１４３で示したソフトウェアの処
理のフローチャートを示した。第１の処理１１は正規化
された距離ｐ（ｔｌ（始点から終Ａ１での距離ｒＣ幼す
る、始点より時刻ｔの補間や位置Ｐ （ｔｌ−Ｊでの距
離の比）を次式（５）に依り計算する。FIG. 5 shows a flowchart of the software processing shown at 143 in FIG. The first process 11 calculates the normalized distance p(tl (distance rC from the start point to the end A1), interpolates the time t from the start point, and calculates the position P (distance ratio at tl - J) using the following formula (5 ).
ここでＶｍ（ｔｌは、始点Ｐ８と終点Ｐａ０間を結ぶ主
経路に対し″″ＣＣ設定ている速度である。Here, Vm(tl is the speed "CC" set for the main route connecting the starting point P8 and the ending point Pa0.
次の判断１２に於いては、補間処理か終了しでいるか否
かを処理１１に依ってぶめたｆｌＰ （ｔ）の１直に依
シ次式（６）で判定する。もしｐ（ｔｌ（１の場合は次
の処理１３に移り、現在の時刻ｔに於ける主経路上の補
間虚の位＠ Ｐ （ｔ）を次式（７）に依って計算する
。次に１この区間に対してウィービングの指ｐ（ｔ＋＝
λＰｅ＋（１−λ） Ｐ ｅ （６１定があ
るか否かを判断］４に依り判定し、もしウィービングの
指定がある場合にはウィービングベクトルＶ （ｔｌを
計算し、主経路上の補間点と合成、出力する処理１５を
実行する。逆にウィービングの指定が無ければ、ウィー
ビングの発生ロジックｘ５を実行する必要は無いので１
］〜１４をくり返して補間を行なう。In the next judgment 12, whether or not the interpolation process has been completed is determined using the following equation (6) depending on the value of flP (t) determined in process 11. If p(tl(1), proceed to the next process 13 and calculate the interpolated imaginary position @ P (t) on the main path at the current time t using the following equation (7). Next, 1 Weaving finger p(t+=
λPe+(1-λ) Pe (61 Determine whether there is a constant or not) Determine based on 4, and if weaving is specified, calculate the weaving vector V (tl, and interpolate the point on the main path and Execute processing 15 to synthesize and output.On the contrary, if weaving is not specified, there is no need to execute weaving generation logic x5, so 1
] to 14 are repeated to perform interpolation.
第６図は第５図に１５で示したウィービング発生の処理
のフローチャートである。ウィービング動作はｌ、主経
路上のタイマ、２、第１方向の増加、３、第１方向頂点
のタイマ、４、第１方向の減少、５、主経路上のタイマ
、６、第２方向の増加、７、第２１５向頂点のタイマ、
８、第２方向の減少、の８つの７エーズより成υ、各フ
ェーズを順次〈シ返す事に依って実現される。第１の判
断２０は、今回の処理が上記１〜８のいずれのフェーズ
であるかを判定し、各フェーズごとの処理へと分岐させ
る。FIG. 6 is a flowchart of the weaving generation process shown at 15 in FIG. The weaving operation is: l, timer on the main path, 2, increase in the first direction, 3, timer at the vertex in the first direction, 4, decrease in the first direction, 5, timer on the main path, 6, timer in the second direction. Increase, 7, 215th vertex timer,
8. Decrease in the second direction, is achieved by sequentially repeating each phase. The first determination 20 determines which of the phases 1 to 8 above the current process is in, and branches the process to each phase.
この各７エーズの個別の処理をフェーズ１（主経路上の
タイマ）、フェーズ２（第１方向の増加）を例にとって
示す。フェーズ１の場合、処理２１に依り、指定された
時間７０秒の量制御装置に内蔵されたタイマ装置に依っ
て指令値を保持し、その後、このフェーズ１は終了した
のでフェーズを示すフラグをフェーズ２へと処理２２に
依って更新して終了する。The individual processing of each of these 7 aids will be explained by taking Phase 1 (timer on the main path) and Phase 2 (increase in the first direction) as examples. In the case of phase 1, the command value is held by the timer device built in the quantity control device for the specified time of 70 seconds according to process 21, and then, since this phase 1 has ended, the flag indicating the phase is changed to 2 according to process 22, and the process ends.
第２７エーズに於いては、壕ず処理２３が実行される。In the 27th aid, trench processing 23 is executed.
これはウィービングパターンの補間処理を示してお９、
実際には始点側の第】方向のウィービングベクトルＶθ
、と、終点側の第１方向ベクトルＶｅ、、及び創出のｐ
（ａに依って時刻上に於けるウィービングベクトルＶ、
（ｔ）を次式（７）Ｋ依って計算する。This shows the interpolation process of the weaving pattern9.
Actually, weaving vector Vθ in the ]th direction on the starting point side
, and the first direction vector Ve on the end point side, and the creation p
(Weaving vector V on time depending on a,
(t) is calculated according to the following equation (7)K.
Ｖ、（ｔ）＝Ｐ（ｔ）−Ｖｅ、＋ （１−Ｐ（ｔ））
＋１Ｖｓ。V, (t) = P (t) - Ve, + (1 - P (t))
+1Vs.
こうして計算した時刻ｔのウィービングベクトルＶ、（
ｔ）を用いて次の処理２５では最終的な現時点でのウィ
ービング量Ｖ（ｔｌを次式（８）で計算する。Weaving vector V at time t calculated in this way, (
In the next process 25, the final current weaving amount V(tl) is calculated using the following equation (8).
ここでλ（ｔｌは、（９）式に依って計算される量であ
シ、Ｖ（ｔｌ＝λ（ｔｌ・Ｖ、（ｔｌ
（８）Ｖｗはウィービング方向に対し教示に依り
指定された速度、ｔｏは第２７エーズに入った時刻を示
している。この（９）式の分母に時刻に対する変量では
なく、定数】■θ１１を使用したのが本発明のポイント
であり、これに依り後述するフェーズの終了検出処理２
６に於いて振幅が一定（ＩＶｓ、 １ ）に保たれる事
となる。Here, λ(tl is a quantity calculated according to equation (9), and V(tl=λ(tl・V, (tl
(8) Vw is the speed specified by the teaching in the weaving direction, and to is the time when the 27th aze is entered. The key point of the present invention is that the denominator of equation (9) is not a variable with respect to time, but a constant
6, the amplitude is kept constant (IVs, 1).
こうして得られた主経路上の補間点Ｐ （ｔ）とウィー
ビング量Ｖ （ｔ）を加え合わせた僅を指令値としてサ
ーボ系に出力して処理２５は終了する。The sum of the interpolation point P (t) on the main path obtained in this way and the weaving amount V (t) is output to the servo system as a command value, and the process 25 ends.
判断２６はウィービングの第１方向の増加フェーズが終
わったか否かを調べており、もし終了ならは次回以降は
次の第３フエーズへ処理が移る様にフェーズを１増加す
る処理２７を経て終了する。Judgment 26 checks whether the increasing phase in the first direction of weaving has ended, and if it has ended, the process goes through step 27 of incrementing the phase by 1 so that the process moves on to the next third phase from next time onwards. .
実際の判断２６は前出λ（ｔｌを用いて次式卸）に依っ
て第２７エーズの終了を検出している。The actual judgment 26 detects the end of the 27th aid based on the above-mentioned λ (substituted by the following formula using tl).
ウィービングの撮動発生ロジックは第９図のタイムチャ
ートに示す様に、主経路上のタイマ９０゜第】方向の増
加９１．第１方向の頂点のタイマ９２゜第１方向の減少
９３．主経路のタイマ９４．第２方向の増加９５．第２
方向の頂点のタイマ９６゜第２方向の減少９７．の８つ
のフェーズよりｍｉされており、各増加−減少フェーズ
（９１，９３゜９５．９７）の終了条件は予じめ与えら
れた振幅り、、ｈ、に依って管理されている。これに依
ってウィービングの振動発生ロジックはウィービング動
作のタイミングと振幅（ウィービングベクトルのノルム
）を管理する事になる。As shown in the time chart of FIG. 9, the weaving imaging generation logic is based on the timer 90° on the main path and the increase 91° in the direction. Timer at the apex in the first direction 92° Decrease in the first direction 93. Main path timer 94. Increase in the second direction 95. Second
Direction apex timer 96° Second direction decrease 97. The end conditions of each increase-decrease phase (91, 93 degrees, 95.97 degrees) are controlled by pre-given amplitudes, , h,. This allows the weaving vibration generation logic to manage the timing and amplitude (norm of the weaving vector) of the weaving motion.
つ１９記憶装置１ｉ１３７か振幅記憶手段として劾次に
１ウイービングの第１．第２方向ベクトルは各々第１０
図に示す様に、始点側ベクトル１００と終点側ベクトル
１０１を単純に主経路に対応してエンベロープ１０２に
そって補間することに依って生成される。この時、発生
される方向ベクトルのノルム〔ＮＯＲＭ〕は一切無視さ
れるので、ウィービング方向の補間ロジックはノルムに
関しては責任を負わないが、ウィービングの振動発生ロ
ジックの側で振幅をコントロールしているので、実際に
は実線で示されるエンベロープ１０３に従った場合と同
じ様になるのである。The 19 storage device 1i 137 serves as an amplitude storage means, and then the 1st digit of 1 weaving. The second direction vectors are each 10th
As shown in the figure, it is generated by simply interpolating a starting point side vector 100 and an ending point side vector 101 along an envelope 102 corresponding to the main path. At this time, the norm [NORM] of the generated direction vector is completely ignored, so the interpolation logic in the weaving direction is not responsible for the norm, but the amplitude is controlled by the weaving vibration generation logic. , it actually becomes the same as when following the envelope 103 shown by the solid line.
すなわち、第７図に示す様に、始点７０ど終点７１で決
定される主経路７２に対して、始点側に第１ウイービン
グ方向ベクトル７３．第２方向ベクトル７４が教示きれ
ておυ、終点側に第１ウイービング方向ベクトル７５．
第２方向ベクトル７６か教示きれている場合でも、ウィ
ービング方向ベクトルの方向だけが各々第１力向エンベ
ロープ７８゜第２方向エンベロープ７７に従って補間さ
れ、撮幅は始点７０に於ける値に固定される為、最終的
な動作軌跡７９を得る。この結果、従来の方式のａ；に
経路の途中で周波数が変化する事はなくなる。That is, as shown in FIG. 7, with respect to a main path 72 determined from a starting point 70 to an ending point 71, a first weaving direction vector 73 . When the second direction vector 74 is completely taught, the first weaving direction vector 75 is placed on the end point side.
Even if the second direction vector 76 has been taught, only the direction of the weaving direction vector is interpolated according to the first force direction envelope 78° and the second direction envelope 77, and the imaging width is fixed to the value at the starting point 70. Therefore, a final motion locus 79 is obtained. As a result, the frequency does not change during the route as in the conventional method a;.
更に、第８図に示す様に、始点８０と終点８１及び中点
Ｐの間を円弧上の主経路８６で結ぶ場合にも、始点側に
図に示す様な第１方向ベクトル８４第２方向ベクトル８
２が教示されておシ、終点側には第】方向ベクトル８５
．第２方向ベクトル８４の様に始点側と終点側で各々ノ
ルムが異なる教示が成されていたとしても破線８７で示
すウィービング経路を生成するので、経路の途中で周波
数が変化する事なく一定に保たれる事になる。更に、ウ
ィービングの撮動発注ロジックに於いて振幅を一定に管
理しているため、そのエンベロープ８９は従来方式に於
いて問題となっている様な、中心角に依って減少すると
いう欠点を持つ事もない。Furthermore, as shown in FIG. 8, even when connecting the starting point 80, the ending point 81, and the middle point P with the main path 86 on the arc, the first direction vector 84 as shown in the figure is placed on the starting point side. Vector 8
2 is taught, and the end point side is the ]th direction vector 85
．． Even if different norms are taught on the starting point side and the ending point side like the second direction vector 84, the weaving path shown by the broken line 87 is generated, so the frequency is kept constant without changing in the middle of the path. It will get droopy. Furthermore, since the amplitude is managed to be constant in the weaving imaging ordering logic, the envelope 89 has the disadvantage that it decreases depending on the center angle, which is a problem with conventional methods. Nor.
本弗明に依れは教示された振幅を、ウィービングパター
ンを補間した時にも一定に保ち、依ってウィービング周
波数を一定に保つ事ができるので円弧動作の様に常に方
向を変える曲線に対して有効であるという効果がある。According to this book, the amplitude taught can be kept constant even when interpolating the weaving pattern, and the weaving frequency can therefore be kept constant, so it is effective for curves that constantly change direction, such as circular motion. There is an effect that
第１図は本発明の一実施例のソフトウェアのブロック線
図、第２図は実施例に於いて用いた制御装置の構成図、
第３図は実用システムとしての機器構成図、第４図はウ
ィービングパラメータの概念図、第５図は第１図に１４
３で示した主経路補間ソフトウェアのフローチャート、
第６図は第１図に１４４で示したウィービングソフトウ
ェアのフローチャート、第７図は実施例に依るウィービ
ング動作の概念図、第８図は円弧動作に於ける実施例の
ウィービング動作欺念図、第９図はウィービンク搬１作
のタイムチャート、ｉｌＯ図はウィービング方向の補間
の概念図、第１１図は従来方式のウィービング動作の概
念図、第１２図は従来方式のウィービングを円弧に対し
１行なった場合の動作の概念図、第１３図は本発明の基
礎となった方式に依るウィービング動作の概念図、７％
１４図は第１３図の方式を円弧に対し１行なった場合の
動作の概念図、第１５図は振幅減少を生ずる説明図、で
ある。
１４６・・・主経路データ記憶手段、１４７・・・始点
方向及び終点方向データ記憶手段、】３７・・・振幅デ
ータ記憶手段、】４８・・・演算手段、１３４・・・す
代理人 弁理士 小 川 勝 男系 １ｆｆＪ
／４Ｂ−−一項１１手恢
第２０
第３図
第４図
第５ｇ
第６に
σテＤ
第 ３図
第′：！ 酌
第 ／θ 図
第１Ｉ ｍ
、５／
第７２ ｍ
（ｂ）
第ｔｓ ｒＸＪFIG. 1 is a block diagram of software according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a control device used in the embodiment.
Figure 3 is a diagram of the equipment configuration as a practical system, Figure 4 is a conceptual diagram of weaving parameters, and Figure 5 is the same as Figure 1.
The flowchart of the main path interpolation software shown in 3.
FIG. 6 is a flowchart of the weaving software shown at 144 in FIG. 1, FIG. 7 is a conceptual diagram of the weaving operation according to the embodiment, FIG. Figure 9 is a time chart of one weaving move, the ilO diagram is a conceptual diagram of interpolation in the weaving direction, Figure 11 is a conceptual diagram of the conventional weaving operation, and Figure 12 is one weaving performed in the conventional method on an arc. Fig. 13 is a conceptual diagram of the weaving operation according to the method that is the basis of the present invention.
FIG. 14 is a conceptual diagram of the operation when the method of FIG. 13 is applied once to a circular arc, and FIG. 15 is an explanatory diagram showing the occurrence of amplitude reduction. 146... Main route data storage means, 147... Start point direction and end point direction data storage means, ]37... Amplitude data storage means, ]48... Calculation means, 134... Agent Patent attorney Masaru Ogawa Male line 1ffJ /4B--1st term 11 moves 20th figure 3 figure 4 figure 5g 6th σteD figure 3':! Cup No. /θ Figure 1I m, 5/ 72nd m (b) No. ts rXJ
Claims (1)
ータを含む主経路データを記憶する主経路データ記憶手
段、 前記主経路始点に於けるウイービングの方向データを記
憶する始点方向データ記憶手段、前記主経路終点に於け
るウイービングの方向データを記憶する終点方向データ
記憶手段、ウイービングの振幅データを記憶する振幅デ
ータ記憶手段、 主経路は、前記主経路データ記憶手段に記憶してあるデ
ータ間を補間し、ウイービングは、前記始点方向データ
記憶手段、および前記終点方向データ記憶手段に記憶し
てある方向を補間し、しかも振幅は前記振幅データ記憶
手段に記憶してある一定振幅に成るように指令データを
演算によつて求める演算手段と、 該演算手段の前記指令データに基づいてロボットの各軸
を駆動するサーボ手段とを有するロボットの制御装置。 ２、前記主経路データ記憶手段は主経路中点データも記
憶していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のロボットの制御装置。[Scope of Claims] 1. Main route data storage means for storing main route data including starting point data and end point data of the robot's weaving main route; starting point direction data storage for storing weaving direction data at the starting point of the main route. means, end point direction data storage means for storing weaving direction data at the main route end point, amplitude data storage means for storing weaving amplitude data, the main route is data stored in the main route data storage means; Weaving is performed by interpolating the directions stored in the start point direction data storage means and the end point direction data storage means, and the amplitude is a constant amplitude stored in the amplitude data storage means. A control device for a robot, comprising: calculation means for calculating command data by calculation; and servo means for driving each axis of the robot based on the command data of the calculation means. 2. The robot control device according to claim 1, wherein the main route data storage means also stores main route midpoint data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10203386A JPH0811299B2 (en) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | Robot controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10203386A JPH0811299B2 (en) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | Robot controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62259675A true JPS62259675A (en) | 1987-11-12 |
| JPH0811299B2 JPH0811299B2 (en) | 1996-02-07 |
Family
ID=14316447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10203386A Expired - Lifetime JPH0811299B2 (en) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | Robot controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811299B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104551470A (en) * | 2014-12-23 | 2015-04-29 | 广西大学 | Method for carrying out welding construction by utilizing six-degree of freedom mechanism type movable connecting rod mechanism |
| CN112297007A (en) * | 2020-10-22 | 2021-02-02 | 南京埃斯顿自动化股份有限公司 | Linear motion planning method under external reference coordinate system of robot |
-
1986
- 1986-05-06 JP JP10203386A patent/JPH0811299B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104551470A (en) * | 2014-12-23 | 2015-04-29 | 广西大学 | Method for carrying out welding construction by utilizing six-degree of freedom mechanism type movable connecting rod mechanism |
| CN112297007A (en) * | 2020-10-22 | 2021-02-02 | 南京埃斯顿自动化股份有限公司 | Linear motion planning method under external reference coordinate system of robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0811299B2 (en) | 1996-02-07 |
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