JPS6254301A - ロボツトの制御装置 - Google Patents
ロボツトの制御装置Info
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- JPS6254301A JPS6254301A JP19323285A JP19323285A JPS6254301A JP S6254301 A JPS6254301 A JP S6254301A JP 19323285 A JP19323285 A JP 19323285A JP 19323285 A JP19323285 A JP 19323285A JP S6254301 A JPS6254301 A JP S6254301A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- speed
- robot
- motor
- timing
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ロボットの可動部を外力によって自由に動
かし得る状態にすることができる所謂力抜き制御とも云
うべき制御が可能なロボットの制御装置に関する。
かし得る状態にすることができる所謂力抜き制御とも云
うべき制御が可能なロボットの制御装置に関する。
近年、各種の産業用ロボットが工場の製造ラインで使用
されるようになり、組立(アッセンブリ)ロボットも実
用化されつつある。
されるようになり、組立(アッセンブリ)ロボットも実
用化されつつある。
しかし、従来から組立作業ラインに多く用いられている
コンテイニアスラインにロボットを配置して、コンベア
上を連続して流れる物品(ワーク)の組付は作業を行な
わせるには、コンベアとロボットどの間で動きの同期を
とる必要があり、ロボット自体の作業に係わる制御とコ
ンベアとの間の同期をとる制御とを同時に行なうのは非
常に難がしかった。
コンテイニアスラインにロボットを配置して、コンベア
上を連続して流れる物品(ワーク)の組付は作業を行な
わせるには、コンベアとロボットどの間で動きの同期を
とる必要があり、ロボット自体の作業に係わる制御とコ
ンベアとの間の同期をとる制御とを同時に行なうのは非
常に難がしかった。
そこで、ロボットがある作業を行なう間、アーム等の可
動部を外力によって自由に動かし得るrカ抜き状態」に
すれば、特に同期制御を行なわなくてもコンベア上のワ
ークの移動に追従させることができる。
動部を外力によって自由に動かし得るrカ抜き状態」に
すれば、特に同期制御を行なわなくてもコンベア上のワ
ークの移動に追従させることができる。
そのため、ロボットにおけるアーム等の可動部のプレイ
バック制御が、一般に速度指令値と可動 ′部の速度検
出系からの速度フィードバック値との偏差に基づく指令
値に応じて可動部を駆動するモータの駆動電流を制御す
ることによってなされることに注目し、この速度指令値
と速度フィードバック値との偏差に基づく指令値を、偏
差の有無に係わらす零(ゼロ)にすることによってモー
タをフリー状態にして、その可動部を外力により自由に
動かし得るようにするロボットの制御装置を、本出願人
が先に特許出願している(特願昭59−265353号
)。
バック制御が、一般に速度指令値と可動 ′部の速度検
出系からの速度フィードバック値との偏差に基づく指令
値に応じて可動部を駆動するモータの駆動電流を制御す
ることによってなされることに注目し、この速度指令値
と速度フィードバック値との偏差に基づく指令値を、偏
差の有無に係わらす零(ゼロ)にすることによってモー
タをフリー状態にして、その可動部を外力により自由に
動かし得るようにするロボットの制御装置を、本出願人
が先に特許出願している(特願昭59−265353号
)。
その制御装置によって制御されるロボットにより、コン
ティニュアスコンベアで移動されるワーク上のボルト締
め作業を行なわせる場合の例を第2図及び第3図によっ
て説明する。
ティニュアスコンベアで移動されるワーク上のボルト締
め作業を行なわせる場合の例を第2図及び第3図によっ
て説明する。
第2図において、1は水平多関節形のロボットであり、
台座2上に鉛直方向であるZ方向に立設固定した基部3
と、この基部乙に対してタコジェネレータ4及びパルス
ジェネレータ5.を出力軸に取り付けたDCサーボモー
タ(以下、単に「モータ」と云う)6の駆動力によって
X−Y平面上を矢示θ1方向に旋回する可動部である第
1のアーム7と、この第1のアーム7に対してやはりタ
コジェネレータ8及びパルスジェネレータ9を出力軸に
取り付めたDCサーボモータ(以下、単に「モータJと
云う)10の駆動力によってX−Y平面上を矢示θ2方
向に旋回する可動部である第2のアーム11とを備えて
いる。
台座2上に鉛直方向であるZ方向に立設固定した基部3
と、この基部乙に対してタコジェネレータ4及びパルス
ジェネレータ5.を出力軸に取り付けたDCサーボモー
タ(以下、単に「モータ」と云う)6の駆動力によって
X−Y平面上を矢示θ1方向に旋回する可動部である第
1のアーム7と、この第1のアーム7に対してやはりタ
コジェネレータ8及びパルスジェネレータ9を出力軸に
取り付めたDCサーボモータ(以下、単に「モータJと
云う)10の駆動力によってX−Y平面上を矢示θ2方
向に旋回する可動部である第2のアーム11とを備えて
いる。
そして、この第2のアーム11の先端部にエアシリンダ
12を装着し、そのピストンの下端部12aに工具とし
てナツトランナ15を取付けて、鉛直方向である矢示Z
I+Z2方向に昇降(上下動)させると共に、ナツトラ
ンナ15は内蔵のモータの駆動力によってソケット15
aを矢示03方向に回転する。
12を装着し、そのピストンの下端部12aに工具とし
てナツトランナ15を取付けて、鉛直方向である矢示Z
I+Z2方向に昇降(上下動)させると共に、ナツトラ
ンナ15は内蔵のモータの駆動力によってソケット15
aを矢示03方向に回転する。
そして、この水平多関節形のロボット1においては、各
アーム7.11の矢示Z1方向の自重を支えられる構造
となっているため、モータ6及び10をフリー状態にし
て、第1.第2のアーム7及び11を外力によって自由
に動かし得るようにしても、その姿勢が崩れることはな
い。
アーム7.11の矢示Z1方向の自重を支えられる構造
となっているため、モータ6及び10をフリー状態にし
て、第1.第2のアーム7及び11を外力によって自由
に動かし得るようにしても、その姿勢が崩れることはな
い。
なお、第1.第2のアーム7.11にモータ6゜10の
駆動力をそれぞれ伝達する減速機として、逆伝達効率の
比較的高いもの(例えばベベルギアを使用したもの)を
使用することにより、モータ6.10をフリー状態にす
るだけで外力によって自由に動くようになる。
駆動力をそれぞれ伝達する減速機として、逆伝達効率の
比較的高いもの(例えばベベルギアを使用したもの)を
使用することにより、モータ6.10をフリー状態にす
るだけで外力によって自由に動くようになる。
一方、16はコンティニュアスコンベア(以下、単に「
コンベア」と云う)であり、所要位置に所要の姿勢で位
置決め載置したワーク(例えばシリンダブロック)17
を、ロボット1のワークエリア内を矢示Y方向(紙面に
垂直な方向)に所定の速度で搬送するようになっている
。
コンベア」と云う)であり、所要位置に所要の姿勢で位
置決め載置したワーク(例えばシリンダブロック)17
を、ロボット1のワークエリア内を矢示Y方向(紙面に
垂直な方向)に所定の速度で搬送するようになっている
。
そして、このコンベア1日によって搬送されるワーク1
7には、作業対象であるボルト18をセットしてあり、
このボルト18を締め付ける作業を、ナツトランナ15
を取付けたロボット1に行 −なわせようとするもので
ある。
7には、作業対象であるボルト18をセットしてあり、
このボルト18を締め付ける作業を、ナツトランナ15
を取付けたロボット1に行 −なわせようとするもので
ある。
1日は第2のアーム11に取付けたステー20の下端部
に固定したワーク検知器であり、ロボット1が予め定め
た待機位置で待機している時に、予じめ定めた位置にあ
るこのワーク検知器1日の前をワーク17上のボルト1
8が通過した時に、それを検知するようになっている。
に固定したワーク検知器であり、ロボット1が予め定め
た待機位置で待機している時に、予じめ定めた位置にあ
るこのワーク検知器1日の前をワーク17上のボルト1
8が通過した時に、それを検知するようになっている。
なお、このワーク検知器1日としては1例えば反射型の
光電スイッチなどを用いることができる。
光電スイッチなどを用いることができる。
エアシリンダ12のピストンは、先端にドッグ13を固
着した上方突出部12bを備えており、ピストンの昇降
によりドッグ13がガイドロッド14に沿って昇降し、
図示のように上昇限まで上昇移動している時に上昇限り
ミツトスイッチ21をオンにし、下降限まで下降移動し
た時に下降限りミツトスイッチ22をオンにする。
着した上方突出部12bを備えており、ピストンの昇降
によりドッグ13がガイドロッド14に沿って昇降し、
図示のように上昇限まで上昇移動している時に上昇限り
ミツトスイッチ21をオンにし、下降限まで下降移動し
た時に下降限りミツトスイッチ22をオンにする。
次に、このロボット1にによって、コンベア16に載置
されて移動するワーク17上のボルト18の締め付は作
業を行なわせる場合の動作を。
されて移動するワーク17上のボルト18の締め付は作
業を行なわせる場合の動作を。
第3図のフローチャートによって説明する。
なお、ロボット1に以下に述べる締め付は作業を行なわ
せるために必要なティーチング作業は予めしであるもの
とする。
せるために必要なティーチング作業は予めしであるもの
とする。
また、ロボット1に装着したエアシリンダ12は通常は
ナツトランナ15を上昇限に保持しているものとし、そ
の状態では上昇限りミツトスイッチ21がオンしており
、それによって第1.第2のアーム7.11を駆動する
モータ6.10がプレイバック制御可能な状態になって
いる。
ナツトランナ15を上昇限に保持しているものとし、そ
の状態では上昇限りミツトスイッチ21がオンしており
、それによって第1.第2のアーム7.11を駆動する
モータ6.10がプレイバック制御可能な状態になって
いる。
そこで、第3図のステップ■で先ずモータ6゜10をプ
レイバック制御して、第1.第2のアーム7.11を原
位置(待避位置であればどこでも良い)へ移動する。
レイバック制御して、第1.第2のアーム7.11を原
位置(待避位置であればどこでも良い)へ移動する。
次に、エアシリンダ12のピストンの下端部12、に取
付けたナツトランナ15が、コンベア16によって搬送
されるワーク17上のボルト上の作業ポイントの上方の
待機位置に位置するように、ステップ■で再びモータ6
.10をプレイバック制御して第1.第2のアーム7.
11を所要姿勢にする。
付けたナツトランナ15が、コンベア16によって搬送
されるワーク17上のボルト上の作業ポイントの上方の
待機位置に位置するように、ステップ■で再びモータ6
.10をプレイバック制御して第1.第2のアーム7.
11を所要姿勢にする。
ステップ■で、ウーク検知器1Sがワーク17上のボル
ト1日の通過を検知するのを待ち、ボルト18の通過が
検知されると、ステップ■へ進んでエアシリンダ12を
駆動してナツトランナ15を下降させる。
ト1日の通過を検知するのを待ち、ボルト18の通過が
検知されると、ステップ■へ進んでエアシリンダ12を
駆動してナツトランナ15を下降させる。
ナツトランナ15が下降し始めると、上昇限りミツトス
イッチ21が直ちにオフするため、それによって、速度
指令値と速度フィードバック値との偏差に基づく指令値
を零にして、モータ6及び10をフリー状態にし、第1
.第2のアーム7゜11を外力を受ければX−Y平面上
を自由に動く力抜き状態にする。
イッチ21が直ちにオフするため、それによって、速度
指令値と速度フィードバック値との偏差に基づく指令値
を零にして、モータ6及び10をフリー状態にし、第1
.第2のアーム7゜11を外力を受ければX−Y平面上
を自由に動く力抜き状態にする。
そして、ナツトランナ15が下降限まで下降すると、下
降限りミツトスイッチ22がオンすると共に、コンベア
16によって搬送されてきたワーク17上のボルト18
のナツト形頭部をナツトランナ15のソケットISaが
衝え込む。
降限りミツトスイッチ22がオンすると共に、コンベア
16によって搬送されてきたワーク17上のボルト18
のナツト形頭部をナツトランナ15のソケットISaが
衝え込む。
それをステップ■で下限リミットスイッチ22のオンに
よって判断し、ステップ■でナツトランナ15を駆動す
る。この時第1.第2のアーム7゜11は既に外力によ
って自由に動き得る状態にあるから、ナツトランナ15
によってボルト18を締め付けながら、ポル]〜18の
搬送移動に第1゜第2のアーム7.11が追従して動く
ことになる。
よって判断し、ステップ■でナツトランナ15を駆動す
る。この時第1.第2のアーム7゜11は既に外力によ
って自由に動き得る状態にあるから、ナツトランナ15
によってボルト18を締め付けながら、ポル]〜18の
搬送移動に第1゜第2のアーム7.11が追従して動く
ことになる。
そして、ステップ■で締め付けを開始してからの時間又
は締付トルクを計測することによって。
は締付トルクを計測することによって。
ボルト18の締め付けを終了したか否かを判定し、締め
付けを終了したらステップ■へ進んで、ナツトランナ1
5の駆動を停止すると共にエアシリンダ12を駆動して
上昇させる。
付けを終了したらステップ■へ進んで、ナツトランナ1
5の駆動を停止すると共にエアシリンダ12を駆動して
上昇させる。
エアシリンダ15が上昇限まで上昇すると、上昇限りミ
ツトスイッチ21がオンするため、第1゜第2のアーム
7.11を駆動するモータ6.10はプレイバック制御
が可能な状態に戻る。
ツトスイッチ21がオンするため、第1゜第2のアーム
7.11を駆動するモータ6.10はプレイバック制御
が可能な状態に戻る。
その後ステップ■へ戻って、再び最初の原位置へ移動す
る処理が行なおれるため、第1.第2のアーム7.11
は原位置に復帰し、再び上記の動作を繰り返す。
る処理が行なおれるため、第1.第2のアーム7.11
は原位置に復帰し、再び上記の動作を繰り返す。
このようにして、ナツトランナ15がボルト −18
を締め付けている間は、第1.第2のアーム7.11が
力を抜いてワーク17の移動に追従し、それによって従
来非常に煩雑な制御で行なっていた追従作業を非常に簡
単に実現することができる。
を締め付けている間は、第1.第2のアーム7.11が
力を抜いてワーク17の移動に追従し、それによって従
来非常に煩雑な制御で行なっていた追従作業を非常に簡
単に実現することができる。
しかしながら、−このようなロボットの制御装置では、
ワーク検知器1日によってボルト18が定位置を通過す
るタイミングをのみ検知し、そのタイミングでエアシリ
ンダ12を作動させて、工具であるナツトランナ15を
待機位置からワーク上の作業ポイントへ移動(下降)さ
せてボルト18に係合させるようにしていたので、移動
しているワーク17上のボルト18の頭部をナットラン
ナ15のソケット15aが確実に衝えるように係合させ
ることが困難であり、特にコンベアの速度が変化すると
それに対応できないという問題点があった。
ワーク検知器1日によってボルト18が定位置を通過す
るタイミングをのみ検知し、そのタイミングでエアシリ
ンダ12を作動させて、工具であるナツトランナ15を
待機位置からワーク上の作業ポイントへ移動(下降)さ
せてボルト18に係合させるようにしていたので、移動
しているワーク17上のボルト18の頭部をナットラン
ナ15のソケット15aが確実に衝えるように係合させ
ることが困難であり、特にコンベアの速度が変化すると
それに対応できないという問題点があった。
この発明は、このような問題点を解決することを目的と
する。
する。
そのため、この発明によるロボットの制御装置は、速度
指令値とロボットの可動部の速度検出系からの速度フィ
ードバック値との偏差に基づく指令値に応じて上記ロボ
ットの可動部を駆動するモータの駆動電流を制御すると
共に、上記速度指令値と速度フィードバック値との偏差
に基づく指令値を実際の値に係わらず零にして上記モー
タをフリー状態にする制御切換手段を備えたロボットの
制御装置において、 作業対象となるワークの移動速度を検出する移動速度検
出手段と、ワークが予め定めた位置を通過した時にそれ
を検知するワーク検知手段と、それによるワーク検知時
点から上記移動速度検出手段による検出速度に応じてワ
ーク上の作業ポイント八ロボットの可動部に取付けた工
具を移動させるタイミングを算出するタイミング演算手
段とを設け、 この演算出手段によって算出されたタイミングで、上記
工具を待機位置から上記ワーク上の作業ポイントへ移動
させて作業対象となるワークに係合させると共に、上記
制御切換手段によってモータをフリー状態に子るように
したもの・である。
指令値とロボットの可動部の速度検出系からの速度フィ
ードバック値との偏差に基づく指令値に応じて上記ロボ
ットの可動部を駆動するモータの駆動電流を制御すると
共に、上記速度指令値と速度フィードバック値との偏差
に基づく指令値を実際の値に係わらず零にして上記モー
タをフリー状態にする制御切換手段を備えたロボットの
制御装置において、 作業対象となるワークの移動速度を検出する移動速度検
出手段と、ワークが予め定めた位置を通過した時にそれ
を検知するワーク検知手段と、それによるワーク検知時
点から上記移動速度検出手段による検出速度に応じてワ
ーク上の作業ポイント八ロボットの可動部に取付けた工
具を移動させるタイミングを算出するタイミング演算手
段とを設け、 この演算出手段によって算出されたタイミングで、上記
工具を待機位置から上記ワーク上の作業ポイントへ移動
させて作業対象となるワークに係合させると共に、上記
制御切換手段によってモータをフリー状態に子るように
したもの・である。
この発明によるロボットの制御装置は、ワーク検知手段
が作業対象となるワークを検知すると、タイミング演算
手段がその時点で移動速度検出手段によって検出される
ワークの移動速度に応じてロボットの可動部に取付けた
工具をワーク上の作業ポイントへ移動させるタイミング
を正確に算出するので、その算出されたタイミングで工
具を待機位置からワーク上の作業ポイントへ移動させる
ことにより、ワークと工具とを確実に作業ポイントで係
合させることができる。
が作業対象となるワークを検知すると、タイミング演算
手段がその時点で移動速度検出手段によって検出される
ワークの移動速度に応じてロボットの可動部に取付けた
工具をワーク上の作業ポイントへ移動させるタイミング
を正確に算出するので、その算出されたタイミングで工
具を待機位置からワーク上の作業ポイントへ移動させる
ことにより、ワークと工具とを確実に作業ポイントで係
合させることができる。
そして、この時制御切換手段によってロボットの可動部
を駆動するモータをフリー状態にすることにより、その
可動部に取付けられた工具が、ワークの移動に追従しな
がら作業を行なうことがで、 きる。
を駆動するモータをフリー状態にすることにより、その
可動部に取付けられた工具が、ワークの移動に追従しな
がら作業を行なうことがで、 きる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図はこの発明によるロボットの制御口゛路の回路図
であり、これによって第2図に示したロボット1を制御
する。
であり、これによって第2図に示したロボット1を制御
する。
第1図において、23はマイクロコンピュータ等による
中央処理部であり′、ロボット1の全搬的な制御を司っ
ており、位置指令レジスタ241位置制御部25.速度
制御部26.及び電流制御部27等からなる第1のアー
ム7を駆動するモータ6用のサーボ制御部と、このサー
ボ制御部と全く同様に構成した第2のアーム11を駆動
するモータ10用のサーボ制御部と、エアシリンダ12
用の電磁弁等の駆動回路を制御する他、ナツトランナ1
5の駆動・停止の制御も行なう。
中央処理部であり′、ロボット1の全搬的な制御を司っ
ており、位置指令レジスタ241位置制御部25.速度
制御部26.及び電流制御部27等からなる第1のアー
ム7を駆動するモータ6用のサーボ制御部と、このサー
ボ制御部と全く同様に構成した第2のアーム11を駆動
するモータ10用のサーボ制御部と、エアシリンダ12
用の電磁弁等の駆動回路を制御する他、ナツトランナ1
5の駆動・停止の制御も行なう。
次に、モータ6用のサーボ制御部において、位置指令レ
ジスタ24には、中央処理部23からの第1のアーム7
の目標位置指令値が逐次更新しながら書き込まれる。
ジスタ24には、中央処理部23からの第1のアーム7
の目標位置指令値が逐次更新しながら書き込まれる。
位置制御部25は、位置指令レジスタ24に書き込まれ
ている第1のアーム7の目標位置指令値と、モータ6の
出力軸に取り付けたパルスジェネレータ5からの位置フ
ィードバックパルスを現在値カウンタ35によってモー
タ6の回転方向に応じてアップ又はダウンカウントする
ことによって得られる第1のアーム7の現在位置を示す
カウント値である現在位とを入力して、その偏差に基づ
く速度指令値を出力すると共に、目標位置指令値と現在
値とが一致して位置決めが完了する毎にそれを中央処理
部23に知らせ、中央処理部23はそれによって次に目
標位置指令値を出力するタイミングを測っている。
ている第1のアーム7の目標位置指令値と、モータ6の
出力軸に取り付けたパルスジェネレータ5からの位置フ
ィードバックパルスを現在値カウンタ35によってモー
タ6の回転方向に応じてアップ又はダウンカウントする
ことによって得られる第1のアーム7の現在位置を示す
カウント値である現在位とを入力して、その偏差に基づ
く速度指令値を出力すると共に、目標位置指令値と現在
値とが一致して位置決めが完了する毎にそれを中央処理
部23に知らせ、中央処理部23はそれによって次に目
標位置指令値を出力するタイミングを測っている。
速度制御部2日は、後述する制御切換手段である制御切
換回路2日を介して入力される位置制御部25からの速
度指令値と、モータ6の出力軸に取り付けた第1のアー
ム7の速度検出系としてのタコジェネレータ4からの速
度フィードバック値との偏差に基づく電流指令値を出力
する。
換回路2日を介して入力される位置制御部25からの速
度指令値と、モータ6の出力軸に取り付けた第1のアー
ム7の速度検出系としてのタコジェネレータ4からの速
度フィードバック値との偏差に基づく電流指令値を出力
する。
電流制御部27は、速度制御部26からの電流指令値と
、モータ6に流れる駆動電流を検出する電流検出器28
からの電流フィードバック値との偏差に基づく駆!PI
I電流を第1のアーム7を駆動するモータ6に流す。
、モータ6に流れる駆動電流を検出する電流検出器28
からの電流フィードバック値との偏差に基づく駆!PI
I電流を第1のアーム7を駆動するモータ6に流す。
したがって1位置指令レジスタ249位置制御部25.
速度制御部26.及び電流制御部27等からなる第1の
アーム7を駆動するモータ6用のサーボ制御部は、制御
切換回路2日が位置制御部25からの速度指令値とタコ
ジェネレータ4からの速度フィードバック値とをそのま
ま速度制御部2日へ出力している限りにおいては、中央
処理部23からの目標位置指令値に基づいて第1のアー
ム7をプレイバック制御(位置決め制御)することがで
きる。
速度制御部26.及び電流制御部27等からなる第1の
アーム7を駆動するモータ6用のサーボ制御部は、制御
切換回路2日が位置制御部25からの速度指令値とタコ
ジェネレータ4からの速度フィードバック値とをそのま
ま速度制御部2日へ出力している限りにおいては、中央
処理部23からの目標位置指令値に基づいて第1のアー
ム7をプレイバック制御(位置決め制御)することがで
きる。
第2のアーム7を駆動するモータ10用の図示しないサ
ーボ制御部も、モータ6用のサーボ制御部と全く同様に
構成され、やはり制御切換回路2日が速度指令値と速度
フィードバック値(タコジェネレータ8からの値)とを
そのまま速度制御部に出力している限りにおいては、中
央処理部23からの目標位置指令値に基づいて第2のア
ーム11をプレイバック制御(位置決め制御)すること
ができる。
ーボ制御部も、モータ6用のサーボ制御部と全く同様に
構成され、やはり制御切換回路2日が速度指令値と速度
フィードバック値(タコジェネレータ8からの値)とを
そのまま速度制御部に出力している限りにおいては、中
央処理部23からの目標位置指令値に基づいて第2のア
ーム11をプレイバック制御(位置決め制御)すること
ができる。
エアシリンダ12用の駆動回路は、公知のシリンダ操作
回路からなり、その電磁式方向切換弁を中央処理部23
からの指令で切り換えることによって、ナツトランナ1
5をZI+22方向に昇降させる。
回路からなり、その電磁式方向切換弁を中央処理部23
からの指令で切り換えることによって、ナツトランナ1
5をZI+22方向に昇降させる。
制御切換回路2日は、リレーコイル30を励磁すること
によって4個の可動接片30a、30b。
によって4個の可動接片30a、30b。
30c、’Sod (30c、30dの2個は図示して
いない)が夫々固定接点al +a2 +a3 ra4
から固定接点t)l Tb2 rb3 rb4 (a
3184 Tb3.b4も図示していない)に切り換わ
る4連式トランスファ切換接点を有する電磁リレーから
なす、モータ6用のサーボ制御部に用いる可動接片30
a、Bob及び固定接点aI、b!とa2rb2は、可
動接片30a、30bが夫々速度制御部26の入力側に
接続されると共に、固定接点al、a2が夫々アースに
、固定接点b1が位置制御部25の出力側に、固定接点
b2がタコジェネレータ4に夫々接続されている。
いない)が夫々固定接点al +a2 +a3 ra4
から固定接点t)l Tb2 rb3 rb4 (a
3184 Tb3.b4も図示していない)に切り換わ
る4連式トランスファ切換接点を有する電磁リレーから
なす、モータ6用のサーボ制御部に用いる可動接片30
a、Bob及び固定接点aI、b!とa2rb2は、可
動接片30a、30bが夫々速度制御部26の入力側に
接続されると共に、固定接点al、a2が夫々アースに
、固定接点b1が位置制御部25の出力側に、固定接点
b2がタコジェネレータ4に夫々接続されている。
また1図示しない残りの可動接片30C,30dと固定
接点a3 +a4とb3.b4は、モータ10用のサー
ボ制御部における位置制御部及びタコジェネレータ8と
速度制御部との間に、可動接片30a、30b及び固定
接点al 、a2とbl+b2と全く同様に接続されて
いる。
接点a3 +a4とb3.b4は、モータ10用のサー
ボ制御部における位置制御部及びタコジェネレータ8と
速度制御部との間に、可動接片30a、30b及び固定
接点al 、a2とbl+b2と全く同様に接続されて
いる。
なお、リレーコイル30の両端に接続したダイオードD
はフライホイールダイオードである、この制御切換回路
2日は、リレーコイル30に通電されると、各可動接片
30a〜30dを図示のように固定接点b1〜b4側に
切り換えて、実際の速度指令値と速度フィードバック値
とをそのまま通過させてモータ6.10用の各サーボ$
I制御部を夫々本来のプレイバック制御動作させる。
はフライホイールダイオードである、この制御切換回路
2日は、リレーコイル30に通電されると、各可動接片
30a〜30dを図示のように固定接点b1〜b4側に
切り換えて、実際の速度指令値と速度フィードバック値
とをそのまま通過させてモータ6.10用の各サーボ$
I制御部を夫々本来のプレイバック制御動作させる。
そして、リレーコイル30への通電が断たれると、各可
動接片30a〜30dを固定接点81〜a4側に切り換
えて、速度指令値と速度フィードバック値を共にその切
り換え前のプレイバック制御に係る値からそれとは無r
yJ係な零値(アース値)に切り換え、それによって第
1のアーム7を駆動 −するモータ6用のサーボ制御部
における速度制御部26及び同じく第2のアーム11を
駆動するモータ10用の図示しないサーボ制御部におけ
る速度制御部から夫々出力される電流指令値をモータ6
.10の動きに関係なく零にする。
動接片30a〜30dを固定接点81〜a4側に切り換
えて、速度指令値と速度フィードバック値を共にその切
り換え前のプレイバック制御に係る値からそれとは無r
yJ係な零値(アース値)に切り換え、それによって第
1のアーム7を駆動 −するモータ6用のサーボ制御部
における速度制御部26及び同じく第2のアーム11を
駆動するモータ10用の図示しないサーボ制御部におけ
る速度制御部から夫々出力される電流指令値をモータ6
.10の動きに関係なく零にする。
このように、電流指令値を実際の速度指令値と速度フィ
ードバック値に係わらず零にすると、位置及び速度フィ
ードバック制御が効かなくなるため、モータ6.10は
フリーの状態になり、それによって第1.第2のアーム
7.11は外力によって自由にX−Y平面上で旋回させ
得るようになる。この状態をrカ抜き状態」という。
ードバック値に係わらず零にすると、位置及び速度フィ
ードバック制御が効かなくなるため、モータ6.10は
フリーの状態になり、それによって第1.第2のアーム
7.11は外力によって自由にX−Y平面上で旋回させ
得るようになる。この状態をrカ抜き状態」という。
31はリレー制御回路であり、切換スイッチ32.33
と前述した上昇限りミツトスイッチ21によって構成さ
れている。
と前述した上昇限りミツトスイッチ21によって構成さ
れている。
このリレー制御回路31は、図示のように切換スイッチ
32を接点C側に切り換えると共に、切換えスイッチ3
3を接点f側に切り換えると、上昇限りミツトスイッチ
21のオン・オフに係わらず、制御切換回路2日のリレ
ーコイル30に通電し、また、切換スイッチ33を接点
e側に切り換えると、切換スイッチ32の接点c、dへ
の切り換えに係わらず、上昇限りミツトスイッチ21が
オンの時にのみリレーコイル30に通電するように回路
構成されている。
32を接点C側に切り換えると共に、切換えスイッチ3
3を接点f側に切り換えると、上昇限りミツトスイッチ
21のオン・オフに係わらず、制御切換回路2日のリレ
ーコイル30に通電し、また、切換スイッチ33を接点
e側に切り換えると、切換スイッチ32の接点c、dへ
の切り換えに係わらず、上昇限りミツトスイッチ21が
オンの時にのみリレーコイル30に通電するように回路
構成されている。
37はワークの移動速度を検出する移動速度検出手段と
してのタコジェネレータであり、第2図に示したワーク
17を搬送するコンベア1日を駆動するコンベアモータ
36の回転軸に取付けてあり、その回転速度すなわちコ
ンベア速度(=ワーク17の移動速度)に応じた電圧信
号を出力する。
してのタコジェネレータであり、第2図に示したワーク
17を搬送するコンベア1日を駆動するコンベアモータ
36の回転軸に取付けてあり、その回転速度すなわちコ
ンベア速度(=ワーク17の移動速度)に応じた電圧信
号を出力する。
この信号を速度信号Svとする。
38はタイミング演算手段であり、中央処理部23内に
設けてもよいが、説明の便宜上別に図示している。
設けてもよいが、説明の便宜上別に図示している。
このタイミング演算手段38は、第2図におけるエアシ
リンダ12の動作遅れ時間を設定する一種のメモリであ
る設定器3日と、その動作遅れ時間の設定信号Sd及び
タコジェネレータ37からの速度信号Svと第2図にも
示したワーク検知手段であるワーク検知器1日からのワ
ーク検知信号Swを入力して、+7−り(この場合ボ、
ルト18)が所定位置を通過してから、エアシリンダ1
2を作動させて工具であるナツトランナ15をワーク1
7上の作業ポイントへ移動させるタイミングを算出する
タイミング計算部40とからなっている。
リンダ12の動作遅れ時間を設定する一種のメモリであ
る設定器3日と、その動作遅れ時間の設定信号Sd及び
タコジェネレータ37からの速度信号Svと第2図にも
示したワーク検知手段であるワーク検知器1日からのワ
ーク検知信号Swを入力して、+7−り(この場合ボ、
ルト18)が所定位置を通過してから、エアシリンダ1
2を作動させて工具であるナツトランナ15をワーク1
7上の作業ポイントへ移動させるタイミングを算出する
タイミング計算部40とからなっている。
次に、この実施例の作用を説明する。
先ず、第1図のリレー制御回路31における切換スイッ
チ33を図示のように接点f側に切り換えておくと、切
換スイッチ32によって第1.第2のアーム7及び11
(第2図)のプレイバック制御と、モータ6.10を
フリー状態にする力抜き制御との切り換えが可能である
。
チ33を図示のように接点f側に切り換えておくと、切
換スイッチ32によって第1.第2のアーム7及び11
(第2図)のプレイバック制御と、モータ6.10を
フリー状態にする力抜き制御との切り換えが可能である
。
すなわち、切換スイッチ33を接点f側に切り換えた状
態で切換スイッチ32を接点C側に切り換えると、リレ
ーコイル′50が電圧Vceによって励磁されて、可動
接片30a〜30dが夫々固定接点す、−b4に切り換
わるため、実際の速度指令値と速度フィードバック値が
有効となってモータ6及び10を駆動制御し、第1.第
2のアーム7及び11のプレイバック制御が行なわれる
。
態で切換スイッチ32を接点C側に切り換えると、リレ
ーコイル′50が電圧Vceによって励磁されて、可動
接片30a〜30dが夫々固定接点す、−b4に切り換
わるため、実際の速度指令値と速度フィードバック値が
有効となってモータ6及び10を駆動制御し、第1.第
2のアーム7及び11のプレイバック制御が行なわれる
。
切換スイッチ32を接点d側に切り換えると、リレーコ
イル30が消磁されて、可動接片30a〜30dが夫々
アースされた固定接点a1〜a4に切り換わるため、モ
ータ6及び10はフリー状態になり、第1.第2のアー
ム7及び11が力抜き状態になる。
イル30が消磁されて、可動接片30a〜30dが夫々
アースされた固定接点a1〜a4に切り換わるため、モ
ータ6及び10はフリー状態になり、第1.第2のアー
ム7及び11が力抜き状態になる。
次に、切換スイッチ33を接点e側に切り換えておくと
、切換スイッチ32は無効になり、ロボット1の第2の
アーム11に装着したエアシリンダ12によるナツトラ
ンナ15の昇降位置に応じた上限リミットスイッチ21
のオン・オフに応じて、ロボット1のプレイバック制御
と力抜き状態の切り換えができる。
、切換スイッチ32は無効になり、ロボット1の第2の
アーム11に装着したエアシリンダ12によるナツトラ
ンナ15の昇降位置に応じた上限リミットスイッチ21
のオン・オフに応じて、ロボット1のプレイバック制御
と力抜き状態の切り換えができる。
すなわち、第2図のナツトランナ15が上昇限にあると
、ドック13によって押されて上昇限りミツトスイッチ
21がオンとなるため、リレーコイル30が励磁されて
可動接片30a〜30dが夫々固定接点b!〜b4に切
り換わり、切換スイッチ34も接点す側に切り換わる。
、ドック13によって押されて上昇限りミツトスイッチ
21がオンとなるため、リレーコイル30が励磁されて
可動接片30a〜30dが夫々固定接点b!〜b4に切
り換わり、切換スイッチ34も接点す側に切り換わる。
それによって、実際の速度指令値と速度フィードバック
値が有効となってモータ6及び10を駆動制御し、第1
゜第2のアーム7及び11のプレイバック制御が行なわ
れる。
値が有効となってモータ6及び10を駆動制御し、第1
゜第2のアーム7及び11のプレイバック制御が行なわ
れる。
第2図のナツトランナ15がエアシリンダ12の作動に
よって上昇限から下降し始めると、ドッグ13が上昇限
りミツトスイッチ21から離れて直ちにオフにするため
、リレーコイル30が消磁されて可動接片30.〜30
dが夫々アースされた固定接点a1〜a4に切り換わり
、それに連動して切換スイッチ34も接点a側に切り換
わる。
よって上昇限から下降し始めると、ドッグ13が上昇限
りミツトスイッチ21から離れて直ちにオフにするため
、リレーコイル30が消磁されて可動接片30.〜30
dが夫々アースされた固定接点a1〜a4に切り換わり
、それに連動して切換スイッチ34も接点a側に切り換
わる。
それによって、モータ6及び10はフリー状態になり、
第1.第2のアーム7及び11が力抜き状態になる。
第1.第2のアーム7及び11が力抜き状態になる。
次に、この制御装置によって、第2図のロボット1にコ
ンベア1日によって移動されるワーク17上のボルト1
8の締め付は作業を行なわせる場合の動作を、第4図の
フローチャートによって説明する。
ンベア1日によって移動されるワーク17上のボルト1
8の締め付は作業を行なわせる場合の動作を、第4図の
フローチャートによって説明する。
この場合、第3図のフローチャートに示した従来の動作
と異なるのは、ステップ■と■の間に、ステップ■aと
■b、すなわちナツトランナ下降タイミング計算処理と
、その算出されたタイミングになったか否かの判定処理
が加わった点のみであるので、その他の各ステップの動
作は説明を省略する。
と異なるのは、ステップ■と■の間に、ステップ■aと
■b、すなわちナツトランナ下降タイミング計算処理と
、その算出されたタイミングになったか否かの判定処理
が加わった点のみであるので、その他の各ステップの動
作は説明を省略する。
ワーク検知器1日がボルトの通過を検知してワーク検知
信号Swを出力すると、ステップ■からステップ■aに
進んで、タイミング計算部40が、タコジェネレータ3
7からのその時のワーク1日の移動速度を示す速度信号
Svに応じて、さらに設定器3日からのエアシリンダ1
2の動作遅れを示す設定信号によりその動作遅れを補償
して、ナラ1−ランナ15を下降させるタイミングを正
確に計算する。
信号Swを出力すると、ステップ■からステップ■aに
進んで、タイミング計算部40が、タコジェネレータ3
7からのその時のワーク1日の移動速度を示す速度信号
Svに応じて、さらに設定器3日からのエアシリンダ1
2の動作遅れを示す設定信号によりその動作遅れを補償
して、ナラ1−ランナ15を下降させるタイミングを正
確に計算する。
そして、ステップ■bでその計算されたナツトランナ下
降タイミングになるのを待ち、そのタイミングになった
時(実際には中央処理部23内のタイマによりワーク検
知信号Sw入力後の時間を計測し、その計測値が算出し
たナツトランナ下降タイミングと一致した時)5ステツ
プ■へ進んでエアシリンダ12を駆動してナツトランナ
15を下降させ、そのソケット15aをワーク17上の
作業ポイントへ移動させる。
降タイミングになるのを待ち、そのタイミングになった
時(実際には中央処理部23内のタイマによりワーク検
知信号Sw入力後の時間を計測し、その計測値が算出し
たナツトランナ下降タイミングと一致した時)5ステツ
プ■へ進んでエアシリンダ12を駆動してナツトランナ
15を下降させ、そのソケット15aをワーク17上の
作業ポイントへ移動させる。
したがって、ボルト18がその作業ポイントへ搬送され
た時に丁度ナツトランナ15が下降限に達して、ソケッ
ト15aが確実にボルト18の頭部を衝え込むように係
合させることができる。
た時に丁度ナツトランナ15が下降限に達して、ソケッ
ト15aが確実にボルト18の頭部を衝え込むように係
合させることができる。
なお、上記実施例では、実際の速度指令値と速度フィー
ドバック値を共に位置決め制御とは無関係な零値に切り
替えることによって電流指令値を零にするようにしたが
、この他に両値を共に位置決め制御とは無関係な互いに
等しい所定値に切り換えることによっても電流指令値を
零にすることができる。あるいは、電流指令値を直接零
値に切り換えるようにしてもよい・ また、この発明によるロボットの制御装置の制御対象は
、力抜き状態にしても可動部の姿勢がくずれない水平多
関節形のロボットであればどのような種類のものでもよ
いが、垂直関節を有するロボツ1−にも作業状態によっ
てはそのまま適用可能であり、その可動部の自重による
回動力に抗するトルクをモータに発生させるような重力
バランス補償回路を設ければ、より広範な垂直多関節形
のロボットにも適用可能になる。
ドバック値を共に位置決め制御とは無関係な零値に切り
替えることによって電流指令値を零にするようにしたが
、この他に両値を共に位置決め制御とは無関係な互いに
等しい所定値に切り換えることによっても電流指令値を
零にすることができる。あるいは、電流指令値を直接零
値に切り換えるようにしてもよい・ また、この発明によるロボットの制御装置の制御対象は
、力抜き状態にしても可動部の姿勢がくずれない水平多
関節形のロボットであればどのような種類のものでもよ
いが、垂直関節を有するロボツ1−にも作業状態によっ
てはそのまま適用可能であり、その可動部の自重による
回動力に抗するトルクをモータに発生させるような重力
バランス補償回路を設ければ、より広範な垂直多関節形
のロボットにも適用可能になる。
以上説明してきたように、この発明によるロボットの制
御装置は、ロボットの可動部を駆動するモータをフリー
状態にして、移動するワークに追従しながら作業を行な
わせる際に、ロボットの可動部に取付けた工具を待機位
置からワーク上の作業ポイントへ移動させるタイミング
を、ワークが所定位置を通過した時点におけるワークの
移動速度に応じて算出するようにしたので、ワークの移
動速度が変動しても常に確実に工具とワークとを作業ポ
イントにおいて係合させることができ、以後の追従作業
をミスなく行なわせることができる。
御装置は、ロボットの可動部を駆動するモータをフリー
状態にして、移動するワークに追従しながら作業を行な
わせる際に、ロボットの可動部に取付けた工具を待機位
置からワーク上の作業ポイントへ移動させるタイミング
を、ワークが所定位置を通過した時点におけるワークの
移動速度に応じて算出するようにしたので、ワークの移
動速度が変動しても常に確実に工具とワークとを作業ポ
イントにおいて係合させることができ、以後の追従作業
をミスなく行なわせることができる。
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック回路図、
第2図はこの発明による制御装置の制御対象とするロボ
ットの構成及び作業の説明に供するロボットまわりの外
観図、 第3図は従来のロボットの制御装置の作用説明に供する
フロー図。 第4図はこの発明の実施例の作用説明に供するフロー図
である。 1・・・水平多関節形のロボット 4.8・・・タコジェネレータ 5.9・・・パルスジェネレータ 6.10・・・DCサーボモータ 7.11・・・第1.第2のアーム(可動部)12・・
・エアシリンダ 15・・・ナツトランナ(工具)16
゛=コンテイニユアスコンベア 17・・・ワーク 18・・・ボルト1日・・ワ
ーク検知器(ワーク検知手段)21・・・上昇限りミツ
トスイッチ 22・・・下降限りミツトスイッチ 23・・・中央処理部 24・・・位置指令レジスタ
2日・・・制御切換回路 31・・・リレー制御回路3
7・・・タコジェネレータ(移動速度検出手段)38・
・・タイミング演算手段 第3図
ットの構成及び作業の説明に供するロボットまわりの外
観図、 第3図は従来のロボットの制御装置の作用説明に供する
フロー図。 第4図はこの発明の実施例の作用説明に供するフロー図
である。 1・・・水平多関節形のロボット 4.8・・・タコジェネレータ 5.9・・・パルスジェネレータ 6.10・・・DCサーボモータ 7.11・・・第1.第2のアーム(可動部)12・・
・エアシリンダ 15・・・ナツトランナ(工具)16
゛=コンテイニユアスコンベア 17・・・ワーク 18・・・ボルト1日・・ワ
ーク検知器(ワーク検知手段)21・・・上昇限りミツ
トスイッチ 22・・・下降限りミツトスイッチ 23・・・中央処理部 24・・・位置指令レジスタ
2日・・・制御切換回路 31・・・リレー制御回路3
7・・・タコジェネレータ(移動速度検出手段)38・
・・タイミング演算手段 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 速度指令値とロボットの可動部の速度検出系からの
速度フィードバック値との偏差に基づく指令値に応じて
前記ロボットの可動部を駆動するモータの駆動電流を制
御すると共に、前記速度指令値と速度フィードバック値
との偏差に基づく指令値を実際の値に係わらず零にして
前記モータをフリー状態にする制御切換手段を備えたロ
ボットの制御装置において、 作業対象となるワークの移動速度を検出する移動速度検
出手段と、前記ワークが予め定めた位置を通過した時に
それを検知するワーク検知手段と、該手段によるワーク
検知時点から前記移動速度検出手段による検出速度に応
じて前記ロボットの可動部に取付けた工具をワーク上の
作業ポイントへ移動させるタイミングを算出するタイミ
ング演算手段とを設け、 該演算出手段によつて算出されたタイミングで、前記工
具を待機位置から前記ワーク上の作業ポイントへ移動さ
せて作業対象となるワークに係合させると共に、前記制
御切換手段によつて前記モータをフリー状態にするよう
にしたことを特徴とするロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19323285A JPS6254301A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | ロボツトの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19323285A JPS6254301A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | ロボツトの制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6254301A true JPS6254301A (ja) | 1987-03-10 |
Family
ID=16304519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19323285A Pending JPS6254301A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | ロボツトの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6254301A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56156247A (en) * | 1980-05-06 | 1981-12-02 | Hodogaya Chem Co Ltd | Benzamide derivative and herbicide comprising it |
JPS5780351A (en) * | 1980-11-06 | 1982-05-19 | Hodogaya Chem Co Ltd | Benzamide derivative and herbicide containing the same |
JP2013173196A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Hitachi Zosen Fukui Corp | ロボットのハンドリングアームの位置補正方法 |
JP2016107350A (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | トヨタ車体株式会社 | ロボットシステムに用いられる教示用治具、及び教示用治具を用いたロボット教示方法 |
-
1985
- 1985-09-03 JP JP19323285A patent/JPS6254301A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56156247A (en) * | 1980-05-06 | 1981-12-02 | Hodogaya Chem Co Ltd | Benzamide derivative and herbicide comprising it |
JPS5780351A (en) * | 1980-11-06 | 1982-05-19 | Hodogaya Chem Co Ltd | Benzamide derivative and herbicide containing the same |
JP2013173196A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Hitachi Zosen Fukui Corp | ロボットのハンドリングアームの位置補正方法 |
JP2016107350A (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | トヨタ車体株式会社 | ロボットシステムに用いられる教示用治具、及び教示用治具を用いたロボット教示方法 |
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