JPS6339393B2 - - Google Patents
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- JPS6339393B2 JPS6339393B2 JP3253979A JP3253979A JPS6339393B2 JP S6339393 B2 JPS6339393 B2 JP S6339393B2 JP 3253979 A JP3253979 A JP 3253979A JP 3253979 A JP3253979 A JP 3253979A JP S6339393 B2 JPS6339393 B2 JP S6339393B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は工業用ロボツトに係り、ロボツト本体
の移動速度が動作遅れを生じさせない限界速度を
越えた場合、記憶回路に記憶された位置指令信号
の読出し番地を飛越し指定する構成とすることに
より、ロボツト本体の動作遅れを予測し、これを
未然にしかも確実に防止することができる工業用
ロボツトを提供することを目的とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an industrial robot that, when the moving speed of the robot body exceeds a limit speed that does not cause an operation delay, skips the readout address of the position command signal stored in the storage circuit. It is an object of the present invention to provide an industrial robot that can predict a delay in the operation of the robot body and prevent it reliably.
例えばテイーチ・プレイバツク型と称される工
業用ロボツトは、先ず作業者がロボツト本体に作
業を教示し、このテイーチング時のロボツト本体
の動作を位置指令信号として記憶装置内の所定の
番地に順次記憶させておき、プレイバツク時には
記憶装置内に記憶された位置指令信号を記憶順に
順次読出し、この位置指令信号によつてロボツト
本体をテイーチング時と全く同様に動作させる構
成とされている。このテイーチ・プレイバツク型
の工業用ロボツトは、同一動作を繰り返し実行さ
せる場合等に優れた効果を発揮し、例えばロボツ
ト本体のアーム先端部に塗装ガンを取付け、コン
ベヤによつて搬送されてくるワークを連続的に塗
装する構成の塗装用工業ロボツト等に好適であ
る。 For example, in an industrial robot called a teach-playback type, a worker first teaches the robot body a task, and the robot body movements during this teaching are sequentially stored at predetermined addresses in a storage device as position command signals. Then, during playback, the position command signals stored in the storage device are sequentially read out in the order in which they were stored, and the robot body is operated in exactly the same manner as during teaching using these position command signals. This teach-playback type industrial robot is highly effective when repeating the same action.For example, a paint gun is attached to the end of the arm of the robot body, and the robot is used to paint workpieces transported by a conveyor. It is suitable for industrial painting robots that are configured to perform continuous painting.
この塗装用工業ロボツトは、通常ワークの搬送
速度をコンベヤ速度検出器によつて検出し、記憶
装置に対しては該速度検出器からの速度パルスに
同期してロボツト本体の位置指令信号を入出力さ
せる構成とされており、これによりコンベヤの搬
送速度に応じた速度でプレイバツクを行なう構成
とされている。 This industrial painting robot usually detects the conveyance speed of the workpiece with a conveyor speed detector, and inputs and outputs position command signals for the robot body to and from the storage device in synchronization with the speed pulses from the speed detector. The structure is such that playback is performed at a speed corresponding to the conveyance speed of the conveyor.
しかるに、一般にロボツト本体の移動速度を大
とすると、電油変換装置、油圧駆動部、ロボツト
本体の機械的可動部等の動作遅れによつて上記再
現精度が落ちてしまい、塗装ムラが生じてしまう
欠点を有していた。 However, in general, when the moving speed of the robot body is increased, the above-mentioned reproduction accuracy decreases due to operation delays of the electro-hydraulic conversion device, hydraulic drive unit, mechanical moving parts of the robot body, etc., and uneven coating occurs. It had drawbacks.
又、この種ロボツト本体の動作遅れに対して
は、従来例えばサーボアンプのゲインを大とする
方法等が用いられていたが、ゲインを大きくする
程系全体の安定性が損なわれてしまうので、実用
上の適用範囲に限界がある等の欠点を有してい
た。 In addition, conventionally, methods such as increasing the gain of the servo amplifier have been used to address delays in the operation of this type of robot, but as the gain increases, the stability of the entire system is compromised. It has drawbacks such as a limited practical application range.
本発明は上記欠点を除去したものであり、以下
図面とともにその一実施例につき説明する。第１
図は本発明工業用ロボツトの一実施例の概略構成
図、第２図はその要部の一実施例のブロツク系統
図、第３図は記憶回路内の番地と記憶される信号
との関係を示す図、第４図は上記工業用ロボツト
の動作を説明するためのタイムチヤートを示す。 The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks, and an embodiment thereof will be described below with reference to the drawings. 1st
Figure 2 is a schematic diagram of an embodiment of the industrial robot of the present invention, Figure 2 is a block system diagram of an embodiment of its essential parts, and Figure 3 shows the relationship between addresses in the memory circuit and signals stored. FIG. 4 shows a time chart for explaining the operation of the industrial robot.
第１図中、工業用ロボツト１は多関節型のテイ
ーチ・プレイバツク型のもので、コンベヤ２によ
つて搬送されるワーク３に対し、テイーチング時
に予め教込んだ通り塗装作業を繰返し行なわせる
ことができる。ロボツト本体４は塗装ブース５内
に設置されており、可動アーム４ａの先端部に塗
装ガン４ｂを首振り自在に取付けてある。 In Fig. 1, an industrial robot 1 is an articulated teach/playback type robot that can repeatedly perform painting work on a workpiece 3 conveyed by a conveyor 2 as taught in advance during teaching. can. The robot body 4 is installed in a painting booth 5, and a painting gun 4b is attached to the tip of a movable arm 4a so as to be swingable.
テイーチング時、ワーク３がコンベヤ２によつ
て塗装ブース５内に搬送されると、先ずマイクロ
スイツチ６が作動し、制御装置７内の各部が作動
開始する。作業者はロボツト本体４のアーム４ａ
を把持し、ワーク３を目で追いながらワーク３に
対して塗装作業を施す。このときのアーム４ａと
塗装ガン４ｂ等の可動部の動きはポテンシヨメー
タ８によつて検出され、先ずＡ／Ｄ変換器９によ
つてデジタル信号に変換される。このデジタル信
号は、コンベヤ２の速度パルス発信器１０の検出
する速度パルスに同期させ、第３図に示す如く位
置指令信号s1，s2，…として、制御回路１１によ
つて記憶回路１２内の所定の番地A1，A2，…に
順次記憶される。こうして、ロボツト本体４の作
業内容は、ワーク３の搬送位置に対応する番地
Anに動作指令soとして記憶される。 During teaching, when the workpiece 3 is conveyed into the coating booth 5 by the conveyor 2, the micro switch 6 is activated and each part in the control device 7 starts operating. The operator is the arm 4a of the robot body 4.
, and performs painting work on the workpiece 3 while following the workpiece 3 with the eye. The movements of the movable parts such as the arm 4a and the painting gun 4b at this time are detected by the potentiometer 8, and first converted into digital signals by the A/D converter 9. This digital signal is synchronized with the speed pulse detected by the speed pulse transmitter 10 of the conveyor 2, and is sent into the storage circuit 12 by the control circuit 11 as position command signals s 1 , s 2 , . . . as shown in FIG. are sequentially stored at predetermined addresses A 1 , A 2 , . . . In this way, the work content of the robot body 4 is determined by the address corresponding to the transport position of the workpiece 3.
It is stored in An as an operation command so .
プレイバツク時、ワーク３が塗装ブース５内に
搬入されると、マイクロスイツチ６が作動してプ
レイバツク動作が開始される。制御回路１１は、
速度パルス発信器１０からの速度パルスに同期
し、記憶回路１２内のワーク３の搬送位置に対応
する番地An位置指令信号soを順次読出し、これ
をＤ／Ａ変換器１３に出力する。Ｄ／Ａ変換器１
３でアナログ信号に変換された位置指令信号so
は、極性反転回路１４で極性反転回路され、−so
として比較器１５に供給される。 During playback, when the workpiece 3 is carried into the coating booth 5, the micro switch 6 is activated and the playback operation is started. The control circuit 11 is
In synchronization with the speed pulse from the speed pulse generator 10, the address An position command signal s o corresponding to the transport position of the workpiece 3 in the storage circuit 12 is sequentially read out and outputted to the D/A converter 13. D/A converter 1
Position command signal s o converted to analog signal in step 3
is polarity inverted by the polarity inversion circuit 14, and -s o
The signal is supplied to the comparator 15 as a signal.
比較器１４は、ポテンシヨメータ８からの位置
検出信号s0と位置指令信号−soとを比較し、両信
号の偏差信号（s0−so）をサーボアンプ１６に供
給する。 The comparator 14 compares the position detection signal s 0 from the potentiometer 8 with the position command signal -s o and supplies a deviation signal (s 0 -s o ) between the two signals to the servo amplifier 16 .
サーボアンプ１６に供給された偏差信号（s0−
so）はそこで増幅され、電油変換装置１７に供給
される。電油変換装置１７は、サーボアンプ１６
から供給された電気信号を油圧信号に変換し、ロ
ボツト本体４の油圧駆動部４ｃに供給する。ロボ
ツト本体４の油圧駆動部４ｃは、油圧源１８から
の油圧によつて上記偏差信号s0−soを零にする方
向に駆動される。 The deviation signal (s 0 −
s o ) is amplified there and fed to the electro-hydraulic converter 17 . The electro-hydraulic converter 17 is a servo amplifier 16
The electric signal supplied from the robot body 4 is converted into a hydraulic signal and is supplied to the hydraulic drive section 4c of the robot body 4. The hydraulic drive section 4c of the robot main body 4 is driven by the hydraulic pressure from the hydraulic source 18 in a direction to make the deviation signal s0 - s0 zero.
このように、工業用ロボツト１は、記憶回路１
２内に記憶された位置指令信号soを目標値とする
フイードバツク制御系によつて、テイーチング時
に教示された通りの動作を繰り返し忠実に実行す
る。 In this way, the industrial robot 1 has the memory circuit 1
The feedback control system, which uses the position command signal SO stored in the controller 2 as a target value, repeats and faithfully executes the actions taught during teaching.
次に本発明の要部である補正回路につき第２図
乃至第４図を併せ説明する。 Next, the correction circuit which is the main part of the present invention will be explained with reference to FIGS. 2 to 4.
補正回路１９は、速度検出回路としての微分回
路２０と番地指定回路２１とから大略構成されて
いる。微分回路２０は、Ｄ／Ａ変換器１３のアナ
ログ出力を時間微分するもので、ロボツト本体４
の速度に応じた電圧信号Ｖを番地指定回路２１に
供給する。番地指定回路２１は、微分回路２０か
らの電圧信号Ｖの大小に応じ、本実施例の場合３
種の信号を制御回路１１に供給して記憶回路１２
内の読出し番地の指定を変えるもので、基準電圧
が異なる３個のウインドコンパレータ２１0，２
１1，２１2を用いて構成してある。各ウインドコ
ンパレータ２１0，２１1，２１2の基準電圧は±
V0，±V1，±V2とされており、各基準電圧はV0＜
V1＜V2なる大小関係を有する。尚、基準電圧V1
は、ロボツト本体４の移動速度に基づく電圧信号
Ｖがそれ以上大きくなると、フイードバツクルー
プだけでは補償できない動作遅れが生ずる限界の
値を示している。 The correction circuit 19 is roughly composed of a differentiation circuit 20 as a speed detection circuit and an address designation circuit 21. The differentiating circuit 20 differentiates the analog output of the D/A converter 13 with respect to time.
A voltage signal V corresponding to the speed of is supplied to the address designation circuit 21. In this embodiment, the address designation circuit 21 selects three
The seed signal is supplied to the control circuit 11 and the storage circuit 12
Three window comparators 21 0 , 2 with different reference voltages
1 1 and 21 2 . The reference voltage of each window comparator 21 0 , 21 1 , 21 2 is ±
V 0 , ±V 1 , ±V 2 , and each reference voltage is V 0 <
It has a magnitude relationship of V 1 <V 2 . In addition, the reference voltage V 1
indicates a limit value beyond which an operation delay that cannot be compensated for by the feedback loop alone will occur if the voltage signal V based on the moving speed of the robot body 4 becomes larger.
ここで、微分回路２０の出力Ｖが｜Ｖ｜≦V0
の場合には、ロボツト本体４は動作遅れを生ずる
ことのない通常の移動速度（限界速度）で動作し
ており、ウインドコンパレータ２１0だけが出力
し、ウインドコンパレータ２１0からの出力を供
給された制御回路１１は、通常の番地指定を行な
う。又、微分回路２０の出力ＶがV0＜｜Ｖ｜≦
V1の場合には、ロボツト本体４は動作遅れを生
ずることのない通常の移動速度（限界速度）を越
えて動作しており、ウインドコンパレータ２１0
と２１1が出力し、ウインドコンパレータ２１0と
２１1からの出力を供給された制御回路１１は、
通常の移動速度のときに指定する番地よりも１番
地先の番地を指定する。又、微分回路２０の出力
ＶがV1＜｜Ｖ｜≦V2の場合にはロボツト本体４
は動作遅れを生ずることのない通常の移動速度
（限界速度）をはるかに越えて動作しており、ウ
インドコンパレータ２１0，２１1，２１2全てが
出力し、ウインドコンパレータ２１0，２１1，２
１2からの出力を供給された制御回路１１は、通
常の移動速度のときに指定する番地よりも２番地
先の番地を指定する。 Here, the output V of the differentiating circuit 20 is |V|≦V 0
In the case of , the robot main body 4 is operating at a normal movement speed (limit speed) without causing any movement delay, only the window comparator 21 0 is outputting, and the output from the window comparator 21 0 is being supplied. The control circuit 11 performs normal address designation. Also, the output V of the differentiating circuit 20 is V 0 <|V|≦
In the case of V 1 , the robot body 4 is operating at a speed exceeding the normal movement speed (limit speed) that does not cause any movement delay, and the window comparator 21 0
and 21 1 are output, and the control circuit 11 is supplied with the outputs from the window comparators 21 0 and 21 1 .
Specify an address one address ahead of the address specified at normal movement speed. Furthermore, when the output V of the differentiating circuit 20 is V 1 <|V|≦V 2 , the robot body 4
is operating far beyond the normal moving speed (limit speed) that does not cause operation delays, and all of the window comparators 21 0 , 21 1 , and 21 2 are outputting, and the window comparators 21 0 , 21 1 , and 2
The control circuit 11 supplied with the output from 1 2 specifies an address two addresses ahead of the address specified at normal movement speed.
ここで、例えばテイーチング時にロボツト本体
４（アーム４ａ）のＸ軸方向の変位軌跡が、第４
図Ａに示す如く教示されたとする。そして、プレ
イバツク時のロボツト本体４（アーム４ａ）の移
動速度信号Ｖが、第４図Ｂに示す如くなつたとす
る。この場合、記憶回路１２からの読出し順序は
ロボツト本体４が常時動作遅れを生じない通常の
移動速度で動作する場合には第４図Ｃに示す如く
になるのに対し、ロボツト本体４の移動速度が上
記通常の移動速度を越えることがあるために第４
図Ｄに示す如くなる。 Here, for example, during teaching, the displacement locus of the robot body 4 (arm 4a) in the X-axis direction is
Assume that the teaching is as shown in Figure A. Assume that the moving speed signal V of the robot main body 4 (arm 4a) during playback becomes as shown in FIG. 4B. In this case, the reading order from the memory circuit 12 is as shown in FIG. may exceed the normal movement speed mentioned above, so the fourth
The result will be as shown in Figure D.
即ち、第４図Ｄ中例えば移動速度信号ＶがV0
を越えたときには、次の読出し番地はA3を抜か
してA4に飛び、又ロボツト本体４の移動速度信
号ＶがV1を越えたときには、次の読出し番地は
A8，A9を抜かしてA10に飛ぶ。 That is, in FIG. 4D, for example, the moving speed signal V is V 0
, the next read address skips A3 and jumps to A4, and when the moving speed signal V of the robot body 4 exceeds V1 , the next read address skips A3 and jumps to A4.
Skip A 8 and A 9 and fly to A 10 .
このように補正回路１９は、ロボツト本体４の
動作遅れが予想されると、予想される遅れ分を、
記憶回路１２内の記憶を早めに読出すことにより
補正する。従つて例えば、コンベヤ２の負荷変化
により搬送速度が変動したり、或いはテイーチン
グ時とプレイバツク時でコンベヤ２の搬送速度を
著しく変えたために、フイードバツクループだけ
ではロボツトの動作遅れが補正できないような場
合等においても、ロボツト本体４は動作遅れを生
ずることなく極めて忠実にテイーチング時に教示
された動作を再現する。このため、上記のような
悪条件のもとでも、ワーク３に対して塗装ムラを
生ずることなく所期の塗装を施すことができる。 In this way, when a delay in the operation of the robot body 4 is predicted, the correction circuit 19 compensates for the expected delay by
The correction is made by reading out the memory in the memory circuit 12 early. Therefore, for example, if the conveyance speed fluctuates due to a change in the load on the conveyor 2, or if the conveyance speed of the conveyor 2 changes significantly between teaching and playback, the feedback loop alone cannot compensate for the robot's operation delay. Even in such cases, the robot main body 4 reproduces the movements taught during teaching extremely faithfully without causing any movement delay. Therefore, even under the above-mentioned adverse conditions, the desired coating can be applied to the workpiece 3 without causing uneven coating.
尚、上記実施例において、番地指定回路２１の
ウインドコンパレータの数は３個に限らず、他の
適宜数としてもよく、ウインドコンパレータの数
を増して分解能を上げることにより、さらに精度
のよい制御が可能である。 In the above embodiment, the number of window comparators in the address designation circuit 21 is not limited to three, but may be any other suitable number.By increasing the number of window comparators and increasing the resolution, even more precise control can be achieved. It is possible.
又、上記実施例において、工業用ロボツト１と
しては塗装用に限らず、他の例えば部品組立ライ
ン等に用いる部品組立用工業ロボツト等にも適用
することができる。 Further, in the above embodiment, the industrial robot 1 is not limited to the one for painting, but can also be applied to other industrial robots for assembling parts used in parts assembly lines, etc.
上述の如く、本発明工業用ロボツトは、テイー
チング時に記憶回路内の所定の番地に順次位置指
令信号を記憶させ、プレイバツク時にロボツト本
体の移動速度がロボツト本体に動作送れを生じさ
せない限界速度より大となつた時点のみに、記憶
回路からの読出し番地を先に飛越させることによ
りロボツト本体の動作遅れを補正する構成として
いるため、フイードバツクループだけでは電油変
換装置、油圧駆動部、ロボツト本体の機械的可動
部等の動作遅れをカバーできないような場合で
も、記憶回路内の番地を飛び越して読出した位置
指令信号によつて、ロボツト本体の動作遅れを確
実に防止することができ、これにより精度の高い
高速動作が可能な工業用ロボツトを提供すること
ができ、従つてプレイバツク時にはワークの搬送
速度をテイーチング時のワークの搬送速度よりも
十分大とすることができ、これにより確実なテイ
ーチング作業と高速度のプレイバツク作業が可能
である等の特長を有する。又速度検出回路は、ロ
ボツト本体の位置指令信号を供給され、これを時
間微分して移動速度とし、又番地指定回路はこの
移動速度を予め設定した基準値と比較することに
より予想されるロボツト本体の動作遅れの程度を
判別し、該動作遅れの程度に応じて読出し番地の
指定を変えるよう構成することができ、これによ
り補正回路を極めて簡単な構成とすることができ
る等の特長を有する。 As described above, the industrial robot of the present invention sequentially stores position command signals at predetermined addresses in the memory circuit during teaching, and during playback, the moving speed of the robot body is greater than the limit speed that does not cause movement forwarding of the robot body. Since the system is configured to compensate for the operation delay of the robot body by skipping the readout address from the memory circuit first only when the robot is used, the feedback loop alone is not enough to compensate for the delay in the operation of the electro-hydraulic converter, hydraulic drive unit, and robot body. Even in cases where delays in the operation of mechanically movable parts cannot be compensated for, the position command signal read out by skipping addresses in the memory circuit can reliably prevent delays in the operation of the robot itself, thereby improving accuracy. It is possible to provide an industrial robot capable of high-speed operation with high speed, and therefore the workpiece transport speed during playback can be made sufficiently higher than the workpiece transport speed during teaching, thereby ensuring reliable teaching work. It has features such as being able to perform high-speed playback work. The speed detection circuit is supplied with a position command signal for the robot body and differentiates this with time to determine the moving speed, and the address designation circuit compares this moving speed with a preset reference value to determine the predicted robot body position. The correction circuit can be configured to determine the degree of delay in operation and change the designation of the read address in accordance with the degree of delay in operation, thereby making it possible to have an extremely simple configuration of the correction circuit.
第１図は本発明工業用ロボツトの一実施例の概
略構成図、第２図はその要部の一実施例のブロツ
ク系統図、第３図は記憶回路内の番地と記憶され
る信号との関係を示す図、第４図Ａ〜Ｄは夫々上
記工業用ロボツトの動作を説明するためのタイム
チヤートである。
１……工業用ロボツト、４……ロボツト本体、
１２……記憶回路、２０……微分回路、２１……
番地指定回路。
Fig. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the industrial robot of the present invention, Fig. 2 is a block system diagram of an embodiment of the main part thereof, and Fig. 3 is a diagram showing addresses in the memory circuit and signals to be stored. The diagrams illustrating the relationship, FIGS. 4A to 4D, are time charts for explaining the operation of the above-mentioned industrial robot. 1...Industrial robot, 4...Robot body,
12... Memory circuit, 20... Differential circuit, 21...
Address designation circuit.
Claims (1)
施すロボツト本体に動作を教示させ、該ワークの
搬送速度に同期して該ロボツト本体の動作に対応
する位置指令信号を記憶回路内の所定の番地に順
次記憶させておき、プレイバツク時該記憶回路か
ら読出した位置指令信号に従つて前記ロボツト本
体を動作させる構成の工業用ロボツトにおいて、 前記記憶回路から読出された位置指令信号から
ロボツト本体の移動速度を検出する速度検出回路
と、該速度検出回路の検出したロボツト本体の移
動速度がロボツト本体に動作遅れを生じさせない
限界速度より大となつた時点のみ、記憶回路の次
に読出される番地よりも先の番地を指定する飛び
越し指定を行いロボツト本体の動作遅れを補正す
る番地指定回路とを設けてなる工業用ロボツト。 ２ 前記速度検出回路は、ロボツト本体の位置指
令信号が供給され、これを時間微分して移動速度
信号とする微分回路であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の工業用ロボツト。 ３ 前記番地指定回路は、前記移動速度信号と予
め設定した基準値を比較し、両者の差に応じて番
地飛越量を決定する比較器であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の工業用ロボツト。[Scope of Claims] 1. A robot main body that performs work on a work carried by a transport means is taught the movement, and a position command signal corresponding to the movement of the robot main body is stored in synchronization with the transport speed of the work. In an industrial robot configured to sequentially store signals at predetermined addresses in a circuit and operate the robot body in accordance with position command signals read from the storage circuit during playback, the position command signal read from the storage circuit. A speed detection circuit detects the movement speed of the robot body from the speed detection circuit, and only when the movement speed of the robot body detected by the speed detection circuit becomes greater than a limit speed that does not cause an operation delay in the robot body, a speed detection circuit detects the movement speed of the robot body. An industrial robot is provided with an address designation circuit that performs jump designation to designate an address ahead of the address to be read and corrects an operation delay of the robot body. 2. The industrial robot according to claim 1, wherein the speed detection circuit is a differentiating circuit that is supplied with a position command signal for the robot body and differentiates it with respect to time to obtain a moving speed signal. 3. The address designation circuit is a comparator that compares the moving speed signal with a preset reference value and determines an address jump amount according to the difference between the two. industrial robots.
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- 1979-03-20 JP JP3253979A patent/JPS55125990A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55125990A (en) | 1980-09-29 |
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