JPS63278104A

JPS63278104A - ロボット制御装置

Info

Publication number: JPS63278104A
Application number: JP11393487A
Authority: JP
Inventors: Toru Mizuno; 徹水野; Haruyuki Ishikawa; 石川　晴行
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1987-05-11
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1988-11-15

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】（産業上の利用分野）本発明は、パレタイジング実行時での位置データの演算
処理時間を短縮したロボット制御装置に関する。

（従来の技術）近年の製造業や流通業等の各産業分野において、業務合
理化を図るため各種のロボットが使用されている。その
−例としてワークの積上げ、積下しを行なうためのパレ
タイジング（デパレタイジング）をロボットに指令する
パレタイジング機能を有するロボット制御装置の需要が
拡大している。

ワークを複数の所定位置にてパレタイジングする場合に
は、あらかじめパレタイジング位置の定義を行なう必要
があるが、パレタイズ点の代表点と、アプローチパター
ンを定義することにより、この定義されたパレタイズ点
の代表点とアプローチパターンの組合わせを指定して、
ロボットによるパレタイジング作業を行なう場合がある
。

第４図は、このようなパレタイズ点の教示の一例につい
ての説明図である。この例では、パレタイズ点として、
Ｑｌｌ、Ｑ２１．・・・、Ｑｊ２１゜ＱＬＩを教示し、
また、高さ方向の点Ｃ１１Ｍを教示している。

第５図（ａ）、（ｂ）は、アプローチパターンの教示例
を示す説明図である。第５図（ａ）は、ボトムポイント
Ｑ１１に対するアプローチパターンであり、始点Ｓ　　
Ｐｏ　　’Ｐｉ　　Ｑｌｌ−Ｐｏ′−終点Ｒの経路でロ
ボットハンドが移動する。

また、第５図（ｂ）は、ボトムポイントＱｌｌｘに対す
るアプローチパターンｎの説明図であり、始点５−Ｐｏ
−ｐｌ−Ｑｊ２１−ｐ２−ｐ３−終点Ｒの経路を通る動
作パターンを示している。

次に、第４図、第５図（ａ）、（ｂ）のようにパレタイ
ズ点とアプローチパターンを定義した場合のパレタイジ
ング動作について説明する。いま、パレタイズ点（格子
点）をＱ４２ｍとすれば、ＱｕＩＱＪ２　ｍ−（（ｍ−
１）／（Ｍ−，１））　Ｑｌ　ｙ　Ｑｌ　１を演算によ
り求める。そして、格子点Ｑｕｍがボトムポイントにな
るようにパターンｎをシフトする。

このようにして求めた各格子点の位置情報を、図示しな
いメモリのリンクバッファに記憶させておき、ロボット
を動作させるときには、このリンクバッファに記憶され
ているデータを読出して、所定の制御を行なう。

（発明が解決しようとする問題点）こうしたパレタイジング処理において、第５図に示した
各ポイントＱ　ｉＪｋに対するアプローチパターンは複
数種類に設定されており、ロボット制御装置のメモリに
は、第６図に示すように、ボトムポイント、アプローチ
パターン等のロボットのジヨイントデータが各軸の指令
パルス値として各メモリエリアに格納されている。実際
にパレタイジング機能の実行が指令されると、各軸の指
令パルス値は、ロボットの作業座標系、例えば直交座標
系に順変換され、メモリのエリア［Ａ２］、［Ｂ２１］
・・・に記憶される。これにより、指令された格子点か
ら必要なポイントデータが形成され、作業座標系でのハ
ンドの位置、姿勢が目標位置、姿勢と一致する座標値と
して決定される。次に、作業座標系（直交座標系）の座
標値を各軸指令パルス値に逆変換し、ロボットハンドを
駆動する。

そして、このようなパレタイジング機能実行時に必要な
処理は、次の順序で行なわれる。

（１）格子点の選定等に必要な前処理を行なう。

（２）格子点の位置と姿勢を演算する。

（３）アプローチパターンを格子点に合わせてシフトす
る。

（４）各ポイントデータを逆変換してリンクバッファに
設定する。

（５）リンクバッファのデータに従って実際にロボット
の動作制御を行なう。

従来のこうしたパレタイジング機能を実行するときの位
置データの演算処理には、まずバブルメモリに設定された各データを読み出し、ボ
トムポイントやＲ，Ｐなどの基準点を順変換処理し、次
にアプローチパターンに含まれる通過点についての順変
換処理を行ない、最後に決定されたアプローチパターン
のシフトされた各点について逆変換処理して各軸の指令
パルス値が求められる。

従って、自動車の組立ラインでのタクトタイムを減縮す
るために導入されるロボットにあっては、パレタイジン
グ作業の時間短縮が不可欠であるにもかかわらず、従来
のものでは順変換処理と逆変換処理に大きく時間を取ら
れていた。

本発明はこのような従来技術の問題点を解消すべくなさ
れたもので、位置データの演算処理時間の短縮が可能な
ロボット制御装置を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段）本発明は、教示されたデータに基づき決定される複数個
所でロボットハンドにワークの積上げまたは積下しを行
なわせるパレタイジング機能を有するロボット制御装置
において、特定の動作点でのロボットの各軸指令パルス
値をロボット作業座標系による順変換データとして記憶
する第１の記憶手段と、軌跡制御が実行される動作点で
の制御に必要なデータを順変換データとして記憶する第
２の記憶手段と、各動作点での処理コードを記憶する第
３の記憶手段と、該処理コードを読取ったとぎ前記第１
、第２の記憶手段に記憶された順変換データに基づいて
各動作点でのロボットハンドの位置および姿勢の制御を
実行する制御手段とを具備したことを特徴とするロボッ
ト制御装置である。

（作用）本発明のロボット制御装置によれば、選択された各格子
点についての位置データを、あらかじめ直交座標系のロ
ボット作業座標系のデータに順変換してバッファメモリ
等に記憶しておぎ、各格子点の指令コードを読み取った
ときに前記バッファメモリの順変換データを用いてロボ
ットハンドの位置、姿勢の制御を行なうことがで診る。

（実施例）以下、図により本発明の実施例について説明する。

第２図は、θ軸、Ｗ軸、Ｕ軸、α軸、β軸、γ軸の６軸
制御の構成のロボットの一例であり、ワークの積上げ、
積下しを行なうパレタイジング機能を有するロボット制
御装置と接続され、ハンドによりワークを把持して所定
のパレタイジングを行なう。

第１図は、本発明が適用されるロボット制御装置の概略
構成を示すブロック図である。図に示すように、このロ
ボット制御装置は、レジスタアレイを内蔵するＣＰＵＩ
と、メモリＲＯＭ２．ＲＡＭ３、入出力ボートｌ１０４
、強電盤５、サーボ制御回路６とをアドレス／データバ
ス７により接続している。サーボ制御回路６は、位置ア
ンプ、速度アンプ、電流アンプを有しており、各軸を駆
動するサーボモータ８の変流器ＣＴを用いた電流検出器
９、タコジェネＴＧを用いた速度検出器１０、パルスコ
ーダＰＣを用いた位置検出器１１の各検出値を用いて電
流ループ、速度ループ、位置ループを形成し、サーボモ
ータの所定の制御を行なう。

サーボモータは制御軸毎に、この場合には５台のサーボ
モータがロボットの各軸駆動用に設けられ、各サーボモ
ータにそれぞれアドレス／データバスに接続されたサー
ボ制御回路６が取付けられている。

第３図（ａ）、（ｂ）は、上記実施例での制御の一例を
示す説明図である。

゛　第３図（ａ）は、各格子点のポイントデータを記憶
するメモリのエリアを示しており、各格子点毎にハンド
の位置、姿勢制御の態様に応じてＧコードＧＩＪ等を設
定しておく　（１，Ｊは０〜９の任意の数字とする）。

例えばＧＯＩコードで２点間の直線移動を指令するとき
、このメモリエリアには、適当なマーク、例えば＊を賦
与しておく。

パレタイジングの実行の時にこのマーク＊が読み取られ
ると、同図（ｂ）のバッファメモリに移行してそこから
データが読まれる。該バッファメモリには、各軸の指令
パルス値をロボットの作業座標系である直交座標系に変
換したｘ、ｙ、ｚの座標値、及びハンド姿勢ベクトル（
Ｌ、Ｍ、Ｎ）についてのデータテーブルが記憶されてお
り、ロボットハンドを制御するロボット制御装置では、
逆変換演算を行なうことなく所定の位置、姿勢制御が行
なえる。即ち、軌跡制御とくに直線制御される場合には
、特に処理時間を要する教示データの順変換操作と分割
点についての逆変換操作との両方が省略されるので、処
理時間は大幅に短縮される。

また、ボトムポイント、アプローチパターンからシフト
して算出される各格子点についてのデータも、同様に同
図（ｂ）のバッファメモリ内の直交座標系のデータテー
ブルとして所定のエリアに記憶しておけば、ロボットハ
ンドが各格子点に移動する際に改めてＣＰＵで各軸の指
令パルス値を順変換操作により算出しなくても良く、直
接バッファメモリからロボット制御データを出力して瞬
時に次のワークに対する動作に移ることができる。

なお、基準点Ｐ、Ｒと格子点との間での移動のように、
Ｇコードが逆変換操作を必要とする場合には、順変換操
作で形成したポイントデータに対して逆変換操作を実行
する必要がある。

このように、従来のパレタイジング機能は、各軸指令パ
ルス値からロボットハンドの位置および姿勢の直交座標
値へと順変換し、教示点から演算されたその他のパレタ
イジング位置についての逆変換操作において、多数の演
算ステップを要するために処理時間が長くなっているこ
とに着目し、出来るかぎり不要な変換操作を省略しよう
とするものである。つまり、（１）順変換を必要とする
データは、テーブルデータとしてバッファメモリに予め
格納し、（２）軌跡制御に用いるデータは、逆変換しな
いまま各ジヨイントバッファなどに格納しておく。

これにより、ロボットハンドの位置、姿勢制御時に改め
て順変換、逆変換の処理が不要になり、パレタイジング
の時間を短縮でき、ライン作業に導入された組立ロボッ
トのタクトタイムの短縮に有益である。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明の
精神から逸れないかぎりで、種々の異なる実施例は容易
に構成できるから、本発明は前記特許請求の範囲におい
て記載した限定以外、特定の実施例に制約されるもので
はない。

（発明の効果）以上説明したように、本発明はパレタイジング実行時で
の軌跡制御に用いるデータの逆変換操作と順変換操作に
要する時間を大幅に短縮でき、パレタイジング処理時間
をみじかくでき、演算結果を記憶するエリヤの容量に応
じて実行時のＣＰＵの負担を軽減できるロボット制御装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に適用されるロボット制御装置の概略
ブロック図、第２図は、本発明装置で制御されるロボッ
トの一例を示す概観図、第３図（ａ）、（ｂ）は本発明
における動作パターンの一例を示す説明図、第４図乃至
第６図は、通常のパレタイジング動作を説明する図であ
る。１・・・ＣＰＵ、２・・・ＲＯＭ、３・・・ＲＡＭ、４
・・・１１０．５・・・強電盤、６・・・サーボ制御回
路、７・・・アドレス／データバス、８・・・サーボモ
ータ、９・・・変流器、１０・・・速度検出器、１１・
・・位置検出器。

Claims

【特許請求の範囲】

教示されたデータに基づき決定される複数個所でロボッ
トハンドにワークの積上げまたは積下しを行なわせるパ
レタイジング機能を有するロボット制御装置において、
特定の動作点でのロボットの各軸指令パルス値をロボッ
ト作業座標系による順変換データとして記憶する第１の
記憶手段と、軌跡制御が実行される動作点での制御に必
要なデータを順変換データとして記憶する第２の記憶手
段と、各動作点での処理コードを記憶する第３の記憶手
段と、該処理コードを読取ったとき前記第１、第２の記
憶手段に記憶された順変換データに基づいて各動作点で
のロボットハンドの位置および姿勢の制御を実行する制
御手段とを具備したことを特徴とするロボット制御装置
。