DE3034244A1

DE3034244A1 - Lernfaehiger roboter

Info

Publication number: DE3034244A1
Application number: DE19803034244
Authority: DE
Inventors: Junji Yokohama Kanagawa Hashizume; Junichi Tokyo Ikeda; Yoshimasa Ito; Tessyu Yokohama Kanagawa Naka; Noriyuki Utsumi
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1979-09-14
Filing date: 1980-09-11
Publication date: 1981-04-02
Also published as: US4420812A; GB2131572B; GB8330135D0; CA1148237A; GB2058407B; GB2058407A; GB2131572A

Description

20?91 40/ h - 5 -

Tokico Ltd.

6-3 Fujimi 1-chome, Kawasaki-ku

Kawasaki-shi, Kanagawa-ken,

JaBan

Lernfähiger Roboter

Die Erfindung betrifft einen lernfähigen Roboter.

Es sind lernfähige Roboter bekannt, die beispielsweise zum Lackieren von Gegenständen verwendet werden. Das in diesem Falle mit einer Spritzdüse versehene Kopfende eines Manipulators .lässt sich von einem Bedienungsmann zur Simulierung der an einem zu lackierenden Gegenstand vorzunehmenden Lackierarbeiten bewegen, wobei gleichzeitig die simulierten Arbeitsvorgänge in einen Speicher eingespeichert werden und nach Einspeicherung aller durchzuführenden Arbeitsvorgänge der Speicherinhalt für ein automatisches Ausführen der tatsächlichen Lackierarbeiten ausgelesen wird. Mit anderen Worten wird dem Roboter etwas vorgemacht, was er später allein nachmachen soll.

Bei den bekannten Robotern dieser Art muß jedoch die Speicherkapazität für ein aufeinanderfolgendes Speichern der Arbeitsvorgänge im "Lehrbetrieb" außerordentlich groß sein, was den Roboter erheblich verteuert, und muß außerdem die Manipulationsgeschwindigkeit des Bedienungsmannes im "Lehrbetrieb", also bei der Auf zeichnung,, mit der tatsächlichen

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Lackiergeschwindigkeit übereinstimmen, was eine komplizierte Technik für den Aufzeichnungsbetrieb erforderlich macht. Ferner muß selbst dann, wenn nur ein Teil der einprogrammierten Arbeit korrigiert werden soll, der gesamte AufzeichnungsVorgang, der alle Lackierarbeiten einschließlich des korrigierten Teils abdeckt, wiederholt werden. In Anbetracht der obengenannten Umstände sind daher die bekannten Roboter umständlich zu handhaben.

In der Zukunft kann es auch wünschenswert sein, daß mit dem Roboter auch Gegenstände lackiert werden können, die nacheinander vorbeilaufen. Für die Aufzeichnung und die Wiedergabe der Lackiervorgänge bei sich derart vorbeibewegenden Objekten ist bislang keine zufriedenstellende Technik vorgeschlagen worden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Roboter der angesprochenen Art zu schaffen, bei dem die Speicherkapazität kleiner als bei den bekannten Robotern sein kann, der auch von Leuten leicht bedient werden kann, die nicht Fachleute sind, und bei dem Teilkorrekturen leicht durchgeführt werden können.

Außerdem soll der Roboter auch bei nacheinander vorbeilaufenden Gegenständen Lackierarbeiten ausführen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Manipulator mit einer Vielzahl von miteinander über Gelenke verbundenen beweglichen Gliedern, einer Detektoreinrichtung an jedem Gelenk zum Erfassen der Relativpositionen, die die beweglichen

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Glieder untereinander einnehmen, einer Einrichtung zum Kennzeichnen der Positionssignale aus der Detektoreinrichtung während der Auf zeichnung, einem Speicher, der die die zugeführten Positionssignale nacheinander speichert, einer Interpolationseinrichtung zur Durchführung einer Interpolation auf der Grundlage von zwei ausgelesenen Positionssignalen zwecks Bestimmung der benötigten Positionen zwischen den den zwei aus dem Speicher bei der Wiedergabe ausgelesenen Positionssignalen entsprechenden Positionen, und einer Servoeinrichtung zur Positionierung eines jeden beweglichen Gliedes des Manipulators unter Verwendung der sich bei der Interpolation ergebenden Signale als Sollwerte und der Positionssignale aus der Detektoreinrichtung als Istwerte.

Beim erfindungsgemässen Roboter braucht die Kapazität des Speichers nicht so groß sein, weil bei der Aufzeichnung verstreut liegende Positionen als Positionssignale gespeichert werden. Fernder kann ein ruhiger Verlauf bei der Wiedergabe, also wenn der Roboter die ihm vorgemachten und aufgezeichneten Arbeiten selbständig nachmacht, sichergestellt werden, da das Positionieren, mit Hilfe der interpolierten Positionen vorgenommen wird, die aus den verstreut liegenden Positionen entsprechenden Positionssignalen gewonnen werden. Darüber hinaus kann eine feine Steuerung erzielt werden, da die Teilzahl, d.h. die Anzahl der Interpolationen,nach Belieben vorgegeben werden kann. Da ferner die Positionskorrektur mit Leichtigkeit durch einen Korrektor ausgeführt werden kann, kann die Arbeitsleistung erhöht werden, so daß die Produktivität beträchtlich steigt.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, anhand der bei-

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liegenden Zeichnung erfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Manipulator in Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht des Manipulators der Fig. 1,

Fig. 3a eine Draufsicht auf eine Steuerkonsole bei der Ausführungsform der Fig. 1,

Fig. 4 ein Blockschaltbild für das elektronische und hydraulische System der Ausführungsform der Fig. 1,

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung der Vorgänge beim Aufzeichnen und bei der Wiedergabe bei der Ausführungsform der Fig. 1,

Fig. 6 eine Gesamtansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 ein Blockschaltbild für das elektronische und hydraulische System bei der Ausführungsform der Fig. 6, und

Fig. 8 eine Darstellung zur Erläuterung der Vorgänge beim Aufzeichnen und bei der Wiedergabe bei der Ausführungsform der Fig. 6.

Es wird zunächst Bezug auf die Fig. 1 bis 5 genommen.

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Danach weist der Manipulator 1 eines Roboters einen Kopf 2, einen Arm 3 und eine Stützsäule 4 als bewegliche Glieder und einen stationären Fuß 5 auf. Der Kopf 2 und der Arm 3 sind über Gelenke 6a und 6b miteinander verbunden, wobei der Kopf 2 gegenüber dem Arm 3 in einer vertikalen Ebene innerhalb eines Winkels A und in einer Ebene senkrecht zu der vertikalen Ebene innerhalb eines Winkels B drehbar ist. Der Arm 3 und die Stützsäule 4 sind über ein Gelenk 7 und die Stützsäule 4 und der stationäre Fuß 5 über Gelenke 8a und 8b miteinander verbunden, wobei der Arm 3 gegenüber der Stützsäule 4 in einer vertikalen Ebene innerhalb eines Winkels C und die Stützsäule 4 gegenüber dem stationären Fuß 5 in einer vertikalen Ebene innerhalb eines Winkels D und außerdem in einer Ebene senkrecht zu der vertikalen Ebene innerhalb eines Winkels E drehbar sind.

Der Arm 3 weist hydraulische Stellmotoren 9 und 1o zum Drehen des Kopfes 2 gegenüber dem Arm 3 innerhalb der Winkelbereiche A und B auf. Zwischen dem Arm 3 und der Stützsäule 4 ist ein hydraulischer Stellmotor zum Drehen des Armes 3 gegenüber der Stützsäule 4 innerhalb des Winkelbereiches C vorgesehen,und die Stützsäule 4 und der stationäre Fuß 5 haben hydraulische Stellmotoren 12 und 13 zum Drehen der Stützsäule 4 gegenüber dem stationären Fuß 5 innerhalb des Winkelbereiches D und des Winkelbereiches E.

Die Gelenke 6a und 6b haben Potentiometer 14 und 15, die als Positionsdetektoren zur Erfassung der Drehwinkel des Kopfes 2 gegenüber dem Arm 3 innerhalb der Winkelbereiche A und B dienen. Das Gelenk 7 hat ein Potentiometer 16, das als Positionsdetektor zur Erfassung des Drehwinkels des Armes 3 gegenüber der

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- 1ο -

Stützsäule 4 innerhalb des Winkelbereiches C dient, und die Gelenke 8a und 8b haben Potentiometer 17 und 18, die als Positionsdetektoren zur Erfassung des Drehwinkels der Stützsäule 4 gegenüber dem stationären Fuß 5 innerhalb der Winkelbereiche D und E dienen. Ein lösbarer Handgriff 19 am Kopf 2 wird im "Lehrbetrieb", also bei der Aufzeichnung, verwendet und danach vom Kopf für den Wiedergabebetrieb entfernt.

Die elektrischen Winkelsignale aus den Potentiometern 14 bis 18 werden ihnen zugeordneten Eingangsschaltungen oder Verstärkern 21 bis 25 zugeführt, die in einer Steuereinheit 2o vorgesehen sind, wobei jedes Winkelsignal aus den Potentiometern 14 bis 18 auf einen vorgegebenen'Wert verstärkt wird. Die Winkelsignale werden danach einer Auswahlschaltung 26 zugeführt. Die Auswahlschaltung 26 wählt im Aufzeichnungsbetrieb die von den Verstärkern gelieferten Winkelsignale mit Hilfe eines elektrischen Steuersignals aus einem Steuergerät 27 in einer geordneten Weise aus und gibt die ausgewählten Winkelsignale an einen Analog/ Digital-Converter (A/D-Converter) 28 ab. Der A/D-Converter wandelt die Winkelsignale, die als elektrische Analogsignale vorliegen, in elektrische Digitalsignale um und gibt die umgewandelten digitalen elektrischen Signale an eine Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 ab. Die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 gibt bei der Aufzeichnung die Winkelsignale aus dem A/D-Converter an eine Speichereinheit 3o in Abhängigkeit von ebenfalls aus dem Steuergerät 27 kommenden Steuersignalen ab und liefert im Wiedergabebetrieb in Abhängigkeit von den Winkelsignalen aus dem Steuergerät 27 Winkelsignale, Geschwindigkeitssignale und Start/Stop-Signale für den Spritzvorgang, die wie später beschrieben aus der Speichereinheit 3o ausgelesen werden, an Register

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32a-32e, 33 und 59. Die Speichereinheit 3o speichert Winkelsignale, die vom A/D-Converter 28 über die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 geliefert werden, das von einer Geschwindigkeitseinstelleinrichtung 35 in einem Korrektor bzw. Steuerkonsole 34 abgegebene Geschwindigkeitssignal und das Startoder Stop-Signal für den Spritzvorgang aus einem Schalter 58 im Handgriff 19 nacheinander in jeder der Aufzeichnungspositionen Pi, wobei Adressensignale von dem Steuergerät 27 im Aufzeichnungsbetrieb zur Steuerung herangezogen werden.

Ein Schalter 37 im Handgriff 19 dient zur Kennzeichnung bzw. Markierung der Aufzeichnungsposition Pi am Gegenstand 36 während des Aufzeichnungsbetriebs. Ein elektrisches Betätigungssignal vom Schalter 37 wird an das Steuergerät 27 abgegeben, das seinerseits Steuersignale an die Auswahlschaltung 26 und die Speichereinheit 3o unter dem Steuereinfluß des elektrischen Betätigungssignals aus dem Schalter abgibt. Die Anzahl der Betätigungen des Schalters wird in einem Zähler 38 gezählt. Der gezählte Wert im Zähler 38 wird an eine Digitalanzeige 39 in der Steuerkonsole 34 und an eine Digitalanzeige 41 in einem Steuerschaltpult 4o der Steuereinheit 2o abgegeben. Die Anzeigegeräte 39 und 41 zeigen in dezimaler Form den jeweiligen im Zähler 38 gezählten Wert an. Der Zähler 38 erhöht im Wiedergabevorgang bei Ankunft eines elektrischen Impulses aus dem Steuergerät 27 bei jedem Auslesen der Winkelsignale, des Geschwindigkeitssignals und des Start/Stop-Signals für den SpritζVorgang, die jeweils einer Aufzeichnungsposition P. zugeordnet sind, den Zählwert um eins. Der Zähler 38 zählt also die Anzahl der Lesevorgänge für den Datenblock, der die Winkelsignale

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umfasst, deren Anzahl der Anzahl der Potentiometer bis 18 entspricht, ferner ein Geschwindigkeitssignal und das Start- oder Stop-Signal für den Spritzvorgang, im Wiedergabebetrieb.

Das Steuerpult 4o weist einen eine hydraulische Quelle steuernden Betätigungsschalter 42, einen Betriebs-Arten-Schalter 43 zum Wechsel vom Aufzeichnungsbetrieb zum Wiedergabebetrieb und umgekehrt, einen Startschalter 44, einen Stopschalter 45 und eine zweite Geschwindigkeitseinstelleinrichtung 4 6 bestehend aus einem veränderlichen Widerstand auf. Der Schalter 4 2 beeinflusst mit Hilfe seiner elektrischen EIN-AUS-Signale den Betrieb der hydraulischen Quelle 47 derart, daß die Pumpe der hydraulischen Quelle 47 durch das Steuergerät 27 bei der Schaltstellung "EIN" des Schalters 42 eingeschaltet wird, während die Pumpe der hydraulischen Quelle 4 7 durch das Steuergerät 27 bei der Stellung des Schalters 42 auf "AUS" abgeschaltet wird. Die elektrischen EIN-AUS-Signale aus dem Schalter 43 werden an das Steuergerät 27 abgegeben. Das Steuergerät 27 wird auf den Betrieb "AUFZEICHNEN" oder "WIEDERGABE" geschaltet, was von dem EIN- oder AUS-Signal aus dem Schalter 43 abhängt. Im Aufzeichnungsbetrieb erzeugt das Steuergerät 27 ein für den Aufzeichnungsvorgang notwendiges Steuersignal, während im Wiedergabebetrieb ein für den Wiedergabevorgang erforderliches Steuersignal erzeugt wird. Das elektrische Signal aus der Geschwindigkeits-Einstelleinrichtung 46 wird über das Steuergerät 27 an einen Impulsgenerator

48 abgegeben. Der Impulsgenerator 48 erzeugt im Wiedergabebetrieb eine Reihe von elektrischen Impulsen mit einer bestimmten Impulsdauer in Synchronisation mit Signalen aus dem Steuergerät 27, wobei die Dauer auf einen vorgegebenen Wert mit Hilfe des Einstellsignals aus

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der Geschwindigkeits-Einstelleinrichtung 46 eingestellt wird. Die Periode des Impulsgenerators 4 8 kann wahlweise zwischen 5 msec bis 2o msec mit Hilfe der Geschwindigkeits-Einstelleinrichtung 46 eingestellt werden.

Die Impulse des Impulsgenerators 48 werden einem Zähler 49 und arithmetischen Schaltungen bzw. Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe zugeführt, wobei der Zähler 49 die Impulse aus dem Impulsgenerator 4 8 zählt und den gezählten Wert an die Interpolationsschaltungen 5oa, 5oe und an den Vergleicher 51 abgibt. Die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe führen den Interpolationsvorgang für die Signale aus den Registern 31a bis 31e, 32a bis 3 2e und 33, dem Impulsgenerator 48 und dem Zähler 4 9 unter der Steuerung durch das Steuergerät 27 aus. Der Vergleicher 51 vergleicht das im Register 33 gespeicherte Geschwindigkeitssignal mit dem Zählwert im Zähler 4 9 und gibt das Signal "NULL" an das Steuergerät 27 ab, falls beim Vergleich keine Differenz festgestellt wird..

Im Wiedergabebetrieb werden Winkelsignale in den Registern 31a bis 31e und 32a bis 32e gespeichert, während das Geschwindigkeitssignal im Register 33 gespeichert wird. Jede der Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe führt⁺ zwischen den Aufzeichnungspositionen P₁ und P aus und bestimmt den Wert, der auf jedem der Werte Xai^Xei für die Winkelsignale in der i, Aufzeichnungsposition P. aus jedem der Register 31a bis 31e, jedem der Werte

Xa (i+1)/^ Xe(i+1) für die Winkelsignale in der (i+1). Aufzeichnungsposition ^p/_i+-,\ aus jedem der Register 31a bis 32e, dem Wert Ni für das i Geschwindigkeitssignal + eine lineare Interpolation

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BAD ORIGINAL

aus dem Register 33 und dem Zählwert Cn aas dem Zähler 49 basiert. Das heißt, daß die Interpolationsschaltung, beispielsweise die Schaltung 5oa_/die Operation

- Xail _Cn

Xar = Xai

Ni

zur Bestimmung des Wertes Xar der Interpolationsposition für den Winkelbereich A zwischen den Positionen P₁ und P bei jeder Impulsabgabe aus dem Impulsgenerator 48 ausgehend von dem Wert Xai für das Winkelsignal aus dem Register 31a, dem Wert Xa(i+1) für das Winkelsignal aus dem Register 32a, dem Wert Ni für das Geschwindigkeitssignal aus dem Register 33 und dem Zählwert Cn aus dem Zähler 4 9 ausführt, anderen Interpolationsschaltungen 5ob bis 5oe interpolieren in der gleichen Weise, und die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe geben ihre Ausgangssignale an Digital/Analog-Converter (D/A-Converter) 52a bis 52e ab. Die Interpolation wird nach einer bekannten binären Digitaltechnik durchgeführt.

Die D/A-Converter 52a bis 52e wandeln die Ausgangssignale aus den Interpolationsschaltungen, die in digitaler Form vorliegen, in Analogsignale um und geben die Analogsignale an Analogspeicher 53a bis 53e ab, die die Signale bis zur Abgabe der nachfolgenden Ausgangssignale aus den Interpolationsschaltungen halten. Anstelle der Analogspeicher 53a bis 53e können auch Register zum Speichern der digitalen Ausgangssignale aus den Interpolationsschaltungen und Halten dieser Signale bis zur Abgabe der nachfolgenden Interpolationssignale zwischen den Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe und den D/A-Convertern 52a und 52e vorgesehen sein.

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Die den Analogspeichern 53a bis 53e zugeführten Ausgangssignale aus den Interpolationsschaltungen werden Vergleichern 54a bis 54e in einer Servoschaltung als Befehls- bzw. Sollwerte zugeführt.

Die Vergleicher 54a bis 54e vergleichen die aus den Potentiometern 14 bis 18 über die Verstärker 21 bis 25 anliegenden Winkelsignale, die die Sollwerte darstellen, mit den im Wiedergabebetrieb aus den Speichern 53a bis 53e abgegebenen Winkelsignalen, die die Istwerte darstellen,und geben Differenzsignale an Servoverstärker 55a bis 55e ab. Jeder Servoverstärker 55a bis 55e verstärkt das Differenzsignal in geeigneter Weise und gibt das verstärkte Differonzsignal an ein ihm zugeordnetes Servoventil 56a bis 56e ab. Die Servoventile 56a bis 56e steuern die Abgabe des hydraulischen Drucks in der hydraulischen Quelle 4 7 an die hydraulischen Stellmotoren 9 bis 13 ausgehend von den Differenzsignalen. Auf diese Weise bilden das Potentiometer 14, der Verstärker 21, der Vergleicher 54a, der Servoverstärker 55a, das Servoventil 56a und der Stellmotor 9 einen Servokreis beispielsweise für die Positionssteuerung des Kopfes 2 im Winkelbereich A, d.h. einen Regelkreis, wobei die Position des Kopfes den Sollwerten, die nacheinander dem Vergleicher 54a eingegeben werden, folgt. Die Servokreise für die Positionssteuerung der anderen beweglichen Glieder sind ähnlich aufgebaut.

Soll der Roboter für Lackierarbeiten verwendet werden, so ist eine Spritzdüse 57 am Kopf 2 befestigt, und mit einem Schalter 58 am Handgriff 19 kann die Spritzdüse 57 ein- und ausgeschaltet werden. Das

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EIN/AUS-Signal, das im Aufzeichnungsbetrieb vom Schalter 58 abgegeben wird, wird mit Hilfe des Steuergerätes 27 in der Speichereinheit 3o gespeichert. Im Wiedergabebetrieb wird das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang, das in der Speichereinheit 3o gespeichert ist, an ein Register 59 zur Steuerung einer Spritzbetätigungs-Einrichtung 6o ausgelesen.

Die Arbeitsweise des Roboters mit dem oben beschriebenen Aufbau wird nun erläutert. Im Aufzeichnungsbetrieb wird der Schalter 42 auf die Stellung AUS gestellt, so daß die Pumpe in der hydraulischen Quelle 47 abgeschaltet wird. Wenn die Pumpe in der hydraulischen Quelle 47 abgeschaltet und die Abgabe hydraulischen Drucks aus der hydraulischen Quelle 4 7 unterbrochen ist, sind die beweglichen Glieder frei drehbar.

Dann wird der Schalter 4 3 zur Abgabe eines EIN-Signals an das Steuergerät 27 gedrückt, wodurch das Steuergerät 27 auf den Aufzeichnungsbetrieb umschaltet. Nach Einstellung des Aufzeichnungsbetriebes und bei Betätigung des START-Schalters 44 gibt das Steuergerät 27 einen Rückstellimpuls an den Zähler 38 ab, wodurch die Anzeigegeräte 39 und 41 auf "O" gestellt werden. Dann wird mit Hilfe des Handgriffes 19 die Spritzdüse 57 in ihre Anfangsposition P bezüglich des Gegenstandes 36 gebracht und danach der Schalter 37 einmal betätigt. Auch wenn der Aufzeichnungsbetrieb am Beispiel eines stationären Gegenstandes 36 beschrieben wird, so kann die Aufzeichnung nichts—desto—weniger auch in der gleichen Weise

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auch an einem um die Achse j3 als Mittelpunkt rotierenden Gegenstand durchgeführt werden.

Bei Betätigung des Schalters 37 werden die Winkelsignale aus den Potentiometern 14 bis 18 in der Position P in den Speicher 3o eingespeichert. Das Steuergerät gibt bei Empfang des Betätigungssignals aus dem Schalter zunächst ein Steuersignal an die Auswahlschaltung ab, um diese derart zu steuern, daß sie die Winkelsigna'e aus den Potentiometern 14 bis 18 nacheinander an den A/D-Converter 28, ein Steuersignal an die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 zur Übertragung der Winkelsignale als digitale Signale aus dem A/D-Converter 28 zum Speicher 3o sowie- ein Adressensignal an den Speicher 3o abgibt, so daß es die Winkelsignale aus der Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 nacheinander unter den jeweiligen Speicheradressen, z.B. das Winkelsignal aus dem Potentiometer 14 unter der ersten Adresse, das Winkelsignal aus dem Potentiometer 15 unter der zweiten Adresse... und das Winkelsignal aus dem Potentiometer 18 unter der fünften Adresse einspeichert. Wenn der Schalter 58 im Aufzeichnungsbetrieb an der Position P_Q nicht betätigt wird, schreibt das Steuergerät 27 das AUS-Signal für den Spritzvorgang an der sechsten Adresse im Speicher 3o ein. Ferner speichert das Steuergerät 27 das mit der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 vorgegebenen Geschwindigkeitssignal an der siebten Adresse im Speicher 3o ein. Die Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 hat einen Digitalschalter mit einer Dezimalangabe. Mit der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 kann der Wert N als Geschwindigkeitssignal, beispielsweise von 2 bis 99, wahlweise vorgegeben werden. Der eingestellte Wert wird in eine Binär zahl umgewandelt und als Geschwindigkeitssignal im Speicher 3o unter der Steuerung des Steuergerätes 27 eingespeichert.

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Da der Zähler 38 die Anzahl der Betätigungen des Schalters 37 nach Betätigung des Schalters 44, wie oben erläutert, zählt, gibt er "1" auf den Anzeigegeräten 39 und 41 für die Position P im Aufzeichnungsbetrieb an.

Wenn die Düse 57 mit dem Handgriff 19 in die zweite Position P₁ und der Schalter 37 wieder betätigt wird, werden die Winkelsignale aus den Potentiometern 14 bis 18 in der Position P. nacheinander in den Speicher 3o eingespeichert, wobei zur gleichen Zeit auch das durch die Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 vorgegebene Geschwindigkeitssignal im Speicher 3o eingespeichert wird, wie oben erläutert. Wenn in der Position P₁ mit dem Spritzen begonnen wird, wird der Schalter 58 betätigt, wobei das EIN-Signal für den Spritzvorgang in den Speicher 3o eingespeichert wird. In der gleichen Weise wie zuvor wird der Zählwert im Zähler 38 nach dem Aufzeichnungsvorgang für die Position P₁ um 1 erhöht, so daß auf den Anzeigegeräten 39 und 41 "2" erscheint. Die nachfolgenden Aufzeichnungsvorgänge werden in der gleichen Weise durchgeführt, wobei die Düse 57 zu den Positionen P₂,...P., P......

P bewegt wird und durch Betätigung des Schalters 37 und des Schalters 58 die Winkelsignale, die in jeder Position aus den Potentiometern 14 bis 18 erhalten werden, die durch die Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 vorgegebenen Geschwindigkeitssignale und das EIN- oder AUS-Signal für den Spritzvorgang in den Speicher 3o eingespeichert werden. Nach Vollendung der Aufzeichnung für die letzte

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Position P schreibt das Steuergerät 27 bei Betätigung des AUS-Schalters 4 5 ein das Betriebsende anzeigendes Signal an der Adresse ein, die auf die Adresse folgt, an der die letzten Signale eingespeichert worden sind, und schreibt die Anzahl (n+1) der Aufzeichnungspositionen an der Adresse O in den Speicher 3o.

Wenn die Wiedergabe nach dem Aufzeichnen erfolgen soll, wird zunächst der Schalter 4 2 in die EIN-Stellung gebracht. Beim Empfang des EIN-Signals aus dem Schalter 4 2 gibt das Steuergerät 27 ein die Pumpe in der hydraulischen Quelle 4 7 beaufschlagendes Steuersignal ab. Wenn die Pumpe der hydraulischen Quelle 4 7 betätigt wird, wird ein hydraulischer Druck an die Servoventile 56a bis 56e geliefert. Wenn der Schalter 53 zur Umschaltung des Steuergeräts 27 auf den Wiedergabebetrieb und danach der Startschalter 44 betätigt worden sind, nimmt das Steuergerät 27 die Steuerung des Wiedergabebetriebes auf. Zunächst gibt das Steuergerät 27 beim Empfang des Betätigungssignals aus dem Schalter 44 ein Rückstellsignal an den Zähler ab, um den Zählerstand zu löschen. Gleichzeitig wird auch ein Steuersignal zur Steuerung des Auslesens der Winkelsignale, des Geschwindigkeitssignals und des EIN/AUS-Signals für .den Spritzvorgang, die in der Aufzeichnungsstelle P eingespeichert worden sind, an den Speicher 3o abgegeben, und es werden auch Steuersignale an die Signaiübertragungs-Steuerschaltung 29 und an die Register 32a bis 32e, 33 und 59 abgegeben, so daß die ausgelesenen Signale in dem zugehörigen Register gespeichert werden.

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Zur gleichen Zeit gibt das Steuergerät 2 7 Steuersignale an die Register 32a bis 32e und 31a bis 31e, so daß die Winkelsignale/ die in den Registern 32a bis 32e gespeichert worden sind, in den Registern 31a bis 31e gespeichert werden. Die Werte für die Winkelsignale, die zuvor in den Registern 32a bis 32e gespeichert worden sind, sind in der Binärzahl O, wenn das Steuergerät 27 den Inhalt der Register 31a bis 31e, 32a bis 32e usw. in dem Moment löscht, in dem das EIN-Signal vom Schalter 44 empfangen wird. Es sei jedoch hier der Einfachheit halber angenommen, daß die Werte Xan bis Xen für die Winkelsignale, die in der Aufzeichnungsposition P erhalten worden sind, zuvor in den Registern 32a bis 32 eingespeichert worden sind. Demgemäß werden die Werte Xan bis Xen für die Winkelsignale in die Register 31a bis 31e, die Werte Xao bis Xeo für die in der Position P erhaltenen Winkelsignale in die Register 32a bis 32e, der Wert Nn für das Geschwindigkeitssignal· in das Register 33 und das AUS-Signal für den Spritzvorgang in das Register eingespeichert.

Wenn die obigen Werte in die Register eingespeichert worden sind, gibt das Steuergerät 27 ein Startsignal an den Impulsgenerator 48 ab. Daraufhin gibt der Impulsgenerator 48 einen Impuls (one shot of pulse) ab. Dieser Impuls wird den Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe und dem Zähler 49 zur Einstellung des Zählwertes "1" zugeführt. Die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe führen die Interpolation synchron mit dem Impuls aus dem Impulsgenerator 4 8 aus. Da der Zählwert "1" als Wert Cn aus dem Zähler 49 an die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe abgegeben wird, interpoliert beispielsweise die

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Schaltung 5oa wie folgt:

„ Xao - Xan _Λ
Xan + χ 1

Nn

Die anderen Schaltungen 5ob bis 5oe interpolieren in der gleichen Weise.

Die Ausgangssignale der Interpolationsschaltungen werden an die D/A-Converter 52a bis 52e abgegeben. Die D/A-Converter 52a bis 52e wandeln die Ausgangssignale in Analogsignale um und geben sie an die Analogspeicher 53a bis 53e ab. Die Analogsignale, die den Analogspeichern 53a bis 53e zugeführt werden, werden als

Sollwerte den Vergleichern 54a bis 54e eingegeben. Die Vergleicher 54a bis 54e vergleichen die Winkelsignale aus den Analogspeichern 53a bis 53e mit den
Winkelsignalen aus den Verstärkern 21 bis 25, die die Istwerte darstellen, und geben das Differenzsignal an die Servoverstärker 55a bis 55e ab. Die Differenzsignale aus den Servoverstärkern 55a bis 55e steuern die Servoventile 56a bis 56e, wodurch die Abgabe
des hydraulischen Druckes der hydraulischen Quelle 4 an die Stellmotoren 9 bis 13 derart gesteuert werden, daß die Düse 57 in die berechnete Position einfährt, d.h. in die Position P .. , die auf der geradlinigen, die Positionen P und P verbindenden Linie von der
Position P zu der Position P um etwa 1/N des
Segments P_Q P_n entfernt liegt.

Nach Verstreichen einer Zeit T, die durch die Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 46 vorgegeben
wird, ab der Abgabe des ersten Impulses aus dem
Impulsgenerator 48 wird wiederum ein Impuls (one
shot of pulse) aus dem Impulsgenerator 48 abgegeben, um im Zähler 4 9 den Zählwert C auf 2 einzustellen.

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Folglich interpoliert die Interpolationsschaltung 5oa wie folgt:

^Xao " ^Xan

^Xan ⁺ ^{x 2} .

Die Interpolation erfolgt synchron mit dem zweiten Impuls aus dem Inpulsgenerator 48, und die anderen Interpolationsschaltungen 5ob bis 5oe interpolieren in der gleichen Weise. Wenn der Wert N für das durch die Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 vorgegebene Geschwindigkeitssignal im Aufzeichnungsbetrieb in der Position P beispielsweise 2 ist, geben die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe die Werte X -X für die Winkelsignale als Ergebnis der Interpolation ab, da das Register 33 einen 2 entsprechenden Binärwert speichert, und der Vergleicher 51, der den Inhalt des Registers 33 mit dem Zählwert im Zähler 49 vergleicht,stellt die Koinzidenz fest und gibt ein die Koinzidenz anzeigendes Ausgangssignal an das Steuergerät 27 ab. Die Werte X - X für die Winkelsignale aus den Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe werden in analoge Signale umgewandelt, in den Analogspeichern 53a bis 53e gespeichert und den Servokreisen als Sollwerte zugeführt, wobei die Düse 57 in die Position P gefahren wird. Wie oben angegeben, bestimmt der Wert N für das von der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 vorgegebene und im Speicher 3o im Aufzeichnungsbetrieb gespeicherte Geschwindigkeitssignal die Teilzahl beim Interpolieren. Das heisst, wenn die Teilzahl erhöht wird, also wenn der Wert N für das Geschwindigkeitssignal angehoben wird, wird die Zeitdauer zur Bewegung der Düse 57 aus der Position P. in die Position P. . beträchtlich grosser, während bei einer Abnahme der Teilzahl, also wenn der Wert N für das Geschwindig-

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keitssignal kleiner vorgegeben wird, die Zeit für die Bewegung der Düse 57 aus der Position P. in die Position P-₊₁ beträchtlich ab/ Demgemäß kann die benötigte Zeit für die Bewegung zwischen den Positionen, d.h. die Teilzahl, mit der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 wahlweise vorgegeben werden. Ferner bestimmt die Zeitdauer T für den Impuls aus dem Impulsgenerator 48, die mit der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 46 vorgegeben wird, das Intervall für die Abgabe der Ausgangssignale aus den Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe. Wenn die Zeitdauer T verkürzt wird, nimmt das Intervall für die Abgabe der Interpolationssignale ab, und die Zeit für die Bewegung der Düse 57 aus der Position P. in die Position P·,-] wird in derselben Weise wie oben beträchtlich verkürzt. Wenn andererseits die Zeitdauer T länger gemacht wird, nimmt das Intervall für die Abgabe der Interpolationssignale zu, so daß die Zeit für die Bewegung der Düse 57 von der Position P. in die Position P-₊₁ erheblich zunimmt. Demgemäß kann die für die Bewegung zwischen den Positionen benötigte Zeit auch mit Hilfe der Einstelleinrichtung 46 wahlweise vorgegeben werden.

Das Steuergerät 27 gibt beim Empfang des Koinzidenzsignals aus dem Vergleicher 51 einen Impuls an den Zähler 38 ab, um den Zählwert im Zähler 38 um 1 zu erhöhen, und gibt außerdem einen Rückstellimpuls an den Zähler 49 ab, so daß der Zählwert im Zähler auf O zurückgestellt wird. Daher zeigen die Anzeigegeräte 39 und 41 "1" an. Ferner prüft das Steuergerät 27, ob das EIN-Signal für den Spritzvorgang im Register 59 gespeichert ist, und gibt_/falls das

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EIN-Signal für den Spritzvorgang im Register 59 gespeichert ist, ein Startsignal an die Spritzbetätigungseinrichtung 6o ab. Da der Beginn des Spritzvorganges in der Aufzeichnungsposition P noch nicht vorgegeben worden ist und folglich das EIN-Signal für den Spritzvorgang sich zu dieser Zeit nicht im Register 59 befindet, wird kein Lack aus der Düse 57 gespritzt. Danach gibt das Steuergerät 27 ein Steuersignal an den Speicher 3o ab, so daß die Winkelsignale, das Geschwindigkeitssignal und das in der Aufzeichnungsposition P₁ eingespeicherte EIN- oder AUS-Signal für den Spritzvorgang ausgelesen werdenygleichzeitig Steuersignale an die Signalübertragungs-Steuerschaltung und die Register 32a bis 32e, 33 und 59 abgegeben werden, um die ausgelesenen Signale in die Register einzuspeichern. Ferner gibt das Steuergerät 27 auch Steuersignale an die Register 31a bis 31e und 32a bis 32e ab, so daß die in den Registern 32a bis 32e gespeicherten Winkelsignale in die Register 31a bis 31e übertragen werden. Auf diese Weise werden die Winkelsignale in der Aufzeichnungsposition P in den Registern 31a bis 31e gespeichert, und die Winkelsignale in der Aufzeichnungsposition P- werden in den Registern 32a bis 31e gespeichert.

Wenn die Signale in den Registern eingespeichert sind, gibt das Steuergerät 27 ein Startsignal an den Impulsgenerator 48 in derselben Weise wie zuvor ab. Das Startsignal für den Impulsgenerator wird nach Verstreichen der Zeitdauer T seit dem

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Erreichen der Aufzeichnungsposition P abgegeben, und die Zeitdauer kann durch die Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 46 genauso wie die Impulsdauer T des Impulses aus dem Impulsgenerator 48 mit Hilfe der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 4 6 variabel eingestellt werden. Der Impulsgenerator 48 gibt beim Empfang des Startsignals einen Impuls an die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe und an den Zähler 49 ab. Beim Empfang des Impulssignals interpolieren die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe in der gleichen Weise wie oben und geben die Ausgangssignale an die D/A-Converter 52a bis 52e ab.

Es wird also folgende Interpolation vorgenommen:

χ ₊ _al ao__

ao N_o η ,

wobei die Interpolation auf dem Zählwert C im Zähler 49 beruht. Wenn der Wert N für das Geschwindigkeitssignal auf 2o in der Aufzeichnungsposition P. eingestellt ist, geben die Operationsschaltungen 5oa bis 5oebei p änderung des Zählwerts im Zähler 49 entsprechende Positionssignale ab, so daß die Düse 57 auf einer geradlinigen, die Positionen P und P₁ verbindenden Linie von der Position P zur Position P₁ um jeweils 1/2o des Segmentes P P auseinander liegend positioniert wird.

Die Winkelsignale aus den Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe werden über die D/A-Converter 52a bis 52e und die Speicher 5 3a bis 53e den Servokreisen zugeführt.

Die Servokreise bewegen die Düse 57, wobei, wenn der Zähler 49 2o erreicht, der Vergleicher 51 ein Koinzidenzsignal an das

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Steuergerät 27 abgibt. Das Steuergerät 27 gibt einen Impuls an den Zähler 38 ab, so daß auf den Anzeigegeräten 39 und 41 die Ziffer "2" erscheint, und gibt außerdem zur gleichen Zeit ein Löschsignal an den Zähler 49 sowie die nächsten Steuersignale in der gleichen Weise wie oben ab. Da das EIN-Signal für den Spritzvorgang im Speicher 3o in der Aufzeichnungsstelle P₁ gespeichert worden ist, ist das EIN-Signal für den Spritzvorgang im Register 59 enthalten. Das Steuergerät 27 erfasst dieses EIN-Signal und gibt ein Startsignal an die Spritzbetätigungseinrichtung 6o nach Empfang des Koinzidenzsignals aus dem Vergleicher 51 ab. Beim Empfang dieses Startsignals gibt die Betätigungseinrichtung 6o Farbe an die Spritzdüse 57 ab, die dann aus der Düse herausgespritzt wird und den Gegenstand/in der Position P. überzieht. Die nachfolgenden Vorgänge laufen in der gleichen Weise ab, wobei die Düse 57 nacheinander in den Positionen P-,..., P., P....... positioniert wird und Farbe auf den Gegenstand spritzt.

Wenn im Register 59 nach dem Einfahren in die Position P das AUS-Signal für den Spritzvorgang erfasst wird, gibt das Steuergerät 27 das Stopsignal an die Betätigungseinrichtung 6o ab, so daß keine Farbe mehr an die Spritzdüse 57 geliefert wird. Danach beginnt das Steuergerät 27 mit dem Auslesen der darauffolgenden Winkelsignale und anderer Signale aus dem Speicher 3o. Da das das Betriebsende anzeigende Signal an der

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Adresse eingeschrieben worden ist, die der Adresse folgt, unter der die Winkelsignale und die anderen Werte für die Aufzeichnungsposition P eingespeichert worden sind, beendet das Steuergerät 27 beim Lesen des ENDE-Signals den Wiedergabevorgang und wird dann in den Bereitschaftszustand zur Erfassung der Abgabe des nächsten Startsignals überführt. Nachdem das ENDE-Signal gelesen worden ist, prüft das Steuergerät 27 den unter der Adresse O im Speicher 3o gespeicherten Inhalt, d.h. die Anzahl (n+1) der Aufzeichnungspositionen und den Zählinhalt im Zähler 38, um zu bestätigen, daß die Wiedergabe normal durchgeführt worden ist.

Es wird nun die zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Nähere Erläuterungen des Manipulators 1 erübrigen sich, da es sich um den gleichen Manipulator handelt, wie er in Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 beschrieben worden ist.

Es wird also nunmehr Bezug auf die Fig. 6 bis 8 genommen. Die Signalübertragungs-Steuerschaltung gibt unter der Steuerung des Steuergerätes 27 die Winkelsignale, die aus dem A/D-Converter 28 in der Aufzeichnungsposition P. erhalten werden, sowie die Winkelsignale, die in der Aufzeichnungsposition P... aus dem Speicher 3o gelesen werden, an einen Dividierer und Converter 71 ab und führt außerdem die durch Division und Umformung der Positionsangabe erhaltenen Winkeisignale dem Speicher 3o im Aufzeichnungsbetrieb zu.

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Die Signalübertragungssteuerschaltung 29 gibt ebenfalls unter der Steuereinwirkung des Steuergerätes 27 Winkelsignale, Geschwindigkeitssignale und das EIN- oder AUS-Signal für den Spritzvorgang, die aus dem Speicher 3o herausgelesen werden, an die Register 32a bis 32e, 33 und 59 ab, wie es später in Zusammenhang mit dem Wiedergabebetrieb beschrieben wird.

Der Converter 71 bestimmt die Aufzeichnungspositionen

P. _Λ und P. in einem rechtwinkligen Koordinatensystem X-Y-Z

1~ I 1

aus dem Einheitsabstand M und dem aus dem Speicher ausgelesenen Winkelsignalen in der Aufzeichnungsposition P., dem Zählwert aus dem Zähler 49 und den Winkelsignalen aus dem A/D-Converter 28 in der Aufzeichnungsposition P., um die Teilzahl im Segment P_1-1P., das die Positionen P-- und P. verbindet, festzulegen, und berechnet den der Position P.. entsprechenden Winkel für alle Teilpunkte ausgehend von der Teilzahl (im nachfolgenden insbesondere nicht-koordinatenconvertiertes Winkelsignal bezeichnet). Er bewsgt auch, wie später beschrieben,die Position P._₁₍ P. und die Position P.. für jedenTeilpunkt um einen gewissen Betrag im rechtwinklichen Koordinatensystem und berechnet den der verschobenen PositionJP.. entsprechenden Winkel (im folgenden insbesondere als koordinatenconvertiertes Winkelsignal bezeichnet). Der Speicher 3o speichert den in der arithmetischen Schaltung 72 berechnten Einheitsabstand bei der ersten Einstellung an einer vorbestimmten Speicheradresse und speichert unter dem Einfluß eines Adresssignals aus dem Steuergerät 27 ηicht-koordinatenconvertierte Winkelsignale und koordinatenconvertierte

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Winkelsignale aus dem Converter, die über die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 zugeführt werden, Geschwindigkeitssignale, die aus dem durch im Schaltpult 4o vorgesehenen Geschwindigkeitseinsteller 35 eingestellten Wert berechnet werden, und das EIN-AUS-Signal für den Spritzvorgang aus dem im Handgriff 19 vorgesehenen Schalter 58.

Ausgehend von den Impulsen aus einem Impulsgenerator 75, der Impulse in Abhängigkeit von der Bewegung eines Förderers 74 erzeugt, an dem die zu lackierenden Gegenstände 73 aufgehängt sind, und den Vorbeilauf des Gegenstandes 73 im Lackierbereich anzeigenden Signalen aus Sensoren 76 und 77 berechnet die arithmetische Schaltung 72 die Lauflänge des Förderers bezogen auf ein Impulsintervall (m/Impuls),worauf sich der Einheitsabstand M in den Impulsen aus dem Impulsgenerator 75 ergibt. Der Abstand 1 zwischen den Sensoren 76 und 77 wird zuvor auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Die .arithmetische Schaltung 72 berechnet die als Einheitsabstand angesehene Lauflänge des Förderers 74 bezogen auf ein ImpulsIntervall, in dem der Abstand 1 durch die Anzahl der Impulse aus dem Impulsgenerator 75, die zwischen dem den Vorbeilauf des Gegenstandes anzeigenden Signalen aus dem Sensor 76 und dem Sensor 77 erhalten werden, geteilt wird. Der Einheitsabstand M wird im Speicher 3o,wie zuvor beschrieben, gespeichert.

Das Steuerpult 4o weist ferner einen Betriebs-Arten-Schalter 78 auf. Der Schalter 78 wird auf EIN gestellt, wenn im Wiedergabebetrieb der zu spritzende Gegenstand 73 stationär verharrt, und wird auf AUS gestellt, wenn im Wiedergabebetrieb der zu spritzende Gegenstand 73 mit Hilfe des Förderers 74 vorbeibewegt wird. Das EIN oder AUS-Signal aus dem Schalter 78

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- 3ο -

wird dem Steuergerät 27 zugeführt. Das Steuergerät 27 sorgt im Wiedergabebetrieb dafür, daß der Speicher 3o entweder die nicht-koordinatenconvertierten Winkelsignale, die Geschwindigkeitssignale und das darauffolgende EIN- oder AUS-Signal für den Spritzvorgang oder aber die koordinatenconvertierten Winkelsignale, die Geschwindigkeitssignale und das darauffolgende EIN- oder AUS-Signal für den Spritzvorgang ausliest, was von dem EIN- oder AUS-Signal aus dem Schalter 78 abhängt. Das Steuergerät 27 sorgt ferner dafür, daß die Schaltung 79 entweder Impulse aus dem Impulsgenerator 78 oder Impulse aus dem Impulsgenerator 4 8 an den Zähler 49 abgibt, was von dem EIN- oder AUS-Signal aus dem Schalter 78 abhängt. Die aus der Schaltung 79 abgegebenen Impulse werden dem Zähler und auch den Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe zugeführt. Der Zähler 4 9 zählt die Impulse aus der Schaltung 79.

Die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe führen eine lineare Interpolation zwischen der j -Position P₁- und der (j + 1)_ten-Position P-,-₊₁> aus und bestimmen den Wert ausgehend von den Werten X .. - X

ain

für die Winkelsignale an der durch die Division an der i_ten Aufzeichnungsposition P. erhaltenen Position P... aus den Registern 31a bis 31 e, den Werten X · · , ₁ - X ■-₊₁ für die Winkelsignale an der durch die Division an der i. Aufzeichnungsposition P. erhaltenen j + 1j._on Position P-^ _{+ 1} aus den Registern 32a bis 32e, dem Wert N. für das Geschwindigkeitssignal aus dem Register 33, das ausgehend von dem in der i Aufzeichnungsposition P. vorgegebenen Wert berechnet wird, und dem Zählwert C aus dem Zähler 49. Beispielsweise führt die Interpolationsschaltung 5oa folgende Interpolation aus:

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χ _β χ ₊ ^(Xai(j₊1) -

ar

ar aij η /

um den Wert X der Interpolationsposition in Bezug ar

auf den Winkelbereich A zwischen den Positionen P.. und P. . .. zu bestimmen, die durch Division bei jeder Abgabe eines Impulses aus der Schaltung 79 im Aufzeichnungsbetrieb erhalten werden, wobei

vom dem WertX .. für das Winkelsignal aus dem Register aij

31, dem Wert X .. ₁ für das Winkelsignal aus dem ai3 ~* I

Register 31a, dem Wert N. für das Geschwindigkeitssignal aus dem Register 33 und dem Zählwert C aus dem Zähler 49 ausgegangen wird. Die anderen Interpolationsschaltungen 5ob bis 5oe interpolieren in der gleichen Weise-

Nun wird die Arbeitsweise des Roboters mit den obigen Merkmalen näher erläutert. Nachdem der Aufzeichnungsbetrieb in derselben Weise wie bei der vorangegangenen Ausführungsform gewählt worden ist, wird der Förderer,

74 eingeschaltet, und der Gegenstand 73, der unterhalb des Förderers 74 hängt, wird daraufhin in Richtung des Pfeiles F bewegt und läuft durch den mit 1 bezeichneten Spritzbereich hindurch, um den Einheitsabstand M zu erhalten.

Es werden dann die den Vorbeilauf des Gegenstandes anzeigenden Signale aus den Sensoren 76 und 77 erhalten. Die die Lauflänge des Förderers 74, d.h. die Länge des Förderweges des Gegenstandes 73 anzeigenden Impulse werden aus dem Impulsgenerator

75 erhalten. Die Operationsschaltung 72 berechnt den Einheitsabstand M = (Anzahl der zwischen der Abgabe des Signals aus dem Sensor 76 und der Abgabe

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des Signals aus dem Detektor 77 erhaltenen Impulse/1) ausgehend von den den Vorbeilauf des Gegenstandes anzeigenden Signalen und der Anzahl der Impulse aus dem Impulsgenerator 75. Nachdem die obige Rechenoperation durchgeführt worden ist, gibt die Operationsschaltung 72 den Einheitsabstand M an den Speicher ab, und der Speicher 3o speichert diesen Einheitsabstand M an einer vorbestimmten Adresse. Der erste Einstellvorgang zur Bestimmung des Einheitsabstandes M braucht nur einmal bei der Installation des Roboters vorgenommen werden, wenn die Speicher 3o in der Lage sind, den eingespeicherten Wert zu behalten.

Nach Durchführung des ersten Einstellvorganges wird der Startschalter 44 betätigt, um das Steuergerät 27 einzushalten. Dann wird der Förderer wieder eingeschaltet, um den Gegenstand 73 links vom Sensor 76 in Richtung des Pfeiles F zu bewegen, so daß er sich in einer Position im Spritzbereich befindet, in der der Auf zeichnungs Vorgang am leichtesten durchgeführt werden kann. Dann wird der Förderer 74 abgeschaltet. Beim Einstellen der Position des Gegenstandes 73 innerhalb des Spritzbereiches werden vom Sensor 76 ein Signal und vom Impulsgenerator 75 eine Reihe von Impulsen erhalten. Das Steuergerät 27 führt die Impulse aus dem Impulsgenerator 75 der Schaltung 78 nach Abgabe des Ausgangssignals aus dem Sensor 76 zu. Wenn der Aufzeichnungsbetrieb eingestellt ist, werden die Impulse aus dem Impulsgenerator 75 dem Zähler 4 9 zugeführt, da die Schaltung 79 - gesteuert vom Steuergerät 27 - die Impulse aus dem Impulsgenerator 75 abgibt. Der Zähler 49 zählt die dem Abstand d zwischen dem Sensor 76 und der Position,

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in die der Gegenstand 73 eingefahren worden ist, entsprechende Anzahl von Impulsen aus dem Impulsgenerator 75. Dann wird die Düse 57 mit Hilfe des Handgriffes 19 an den Gegenstand 73 in die Ausgangsposition P herangeführt, und der Schalter 37 wird danach einmal betätigt.

Durch die Betätigung des Schalters 37 werden das Winkelsignal aus den Potentiometern 14 bis 18 und der mit der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 in der Aufzeichnungsposition P vorgegebene Wert dem Converter 71 zugeführt. Das Steuergerät 27 gibt beim Empfang des Betätigungssignals aus dem Schalter 37 zuerst ein Steuersignal an die Auswahlschaltung 26 ab, wodurch diese veranlasst wird, die Winkelsignale aus den Potentiometern 14 bis 18 nacheinander an den A/D-Converter 28 abzugeben, und liefert ein Steuersignal an die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29, wodurch diese veranlasst wird, die in Form von digitalen Signalen vorliegenden Winkelsignale aus dem A/D-Converter dem Converter 71 zuzuführen. Das Steuergerät 27 gibt auch den mit der Geschwindigkeitseinsteil-Einrichtung 35 vorgegebenen Wert an den Converter 71 ab. Beim Empfang der Winkelsignale in der ersten Aufzeichnungsposition P gibt der Converter 71 zunächst die zugeführten Winkelsignale, so wie sie sind, an die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 als nichtkoordinatenconvertierte Winkelsignale ab. Gleichzeitig bestimmt der Converter 71 die Position IP die von der Aufzeichnungsposition P längs um den Abstand d im rechtwinkligen Koordinatensystem X-Y-Z verschoben ist, auf der Grundlage der zugeführten Winkelsignale, dem Einheitsabstand M, der zuvor

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im Speicher 3o gespeichert worden ist, und dem im Zähler 4 9 gezählten Wert, berechnet die von den Potentiometern in der Position der auf die Position IP eingestellten Düse 57 erhaltenen Winkelsignale und gibt sie als koordinatenconvertierte Winkelsignale an die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 ab.

Wenn auf diese Weise die koordinatenconvertierten Winkelsignale erhalten worden sind, gibt das Steuergerät 27 zunächst ein Adressensignal an den Speicher 3o ab, wodurch dieser die nicht-koordinatenconvertierten Winkelsignale aus der Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 unter den Speicheradressen des spezifizierten Speicherbereiches (im folgenden erster Speicherbereich genannt) speichert, beispielsweise die Winkelsignale aus dem Potentiometer 14 unter der ersten Adresse, die Winkelsignale aus dem Potentiometer 15 unter der zweiten Adresse.... und die Winkelsignale aus dem Potentiometer 18 unter der fünften Adresse des ersten Speicherbereichs. Das Steuergerät 27 sorgt außerdem dafür, daß der Speicher 3o die koordinatenconvertierten Winkelsignale aus der Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 unter . Adressen eines anderen spezifizierten Speicherbereiches (im folgenden kurz zweiter Speicherbereich genannt) in der gleichen Weise wie oben speichert.

Wenn der Schalter 58 im Aufzeichnungsbetrieb in der Position P nicht betätigt wird, steuert das Steuergerät 27 des Speicher 3o derart, daß er das AUS-Signal für den Spritzvorgang an jeder der sechsten Adressen des ersten und des zweiten Speicherbereiches speichert. Das Steuergerät 27 sorgt ferner dafür, daß der Speicher 3o die Geschwindigkeitssignale,

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die ausgehend von dem mit der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 eingestellten Wert berechnet worden sind, an jeder der siebten Adressen des ersten und des zweiten Speicherbereiches speichert. Der mit der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 eingestellte Wert wird unter dem Einfluß des Steuergeräts 27 dem Converter 71 zugeführt. Der Converter 71 berechnet die Geschwindigkeit ausgehend von dem Wert für das zugeführte Geschwindigkeitseinstell-Signal, wie noch später beschrieben, und der berechnete Wert wird als Geschwindigkeitssignal in jedem der Speicherbereiche des Speichers 3o gespeichert. Die mit der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 eingestellten Werte bestimmen die Geschwindigkeit im Wiedergabebetrieb im Zusammenhang 'mit der Fördergeschwindigkeit des Förderers 74.

Dann wird die Düse 57 mit Hilfe des Handgriffes 19 in die zweite Aufzeichnungsposition P.. verfahren, und. wenn der Schalter 37 wieder betätigt wird, werden die Winkelsignale aus den Potentiometern 14 bis 18 in der Aufzeichnungsposition P- nacheinander dem Converter 71 in der gleichen Weise wie oben zugeführt. Zur gleichen Zeit werden die Winkelsignale in der Aufzeichnungsposition P , die im ersten Speicherbereich des Speichers 3o gespeichert sind, der Einheitsabstand M, der auch im Speicher 3o gespeichert ist, der Zählwert aus dem Zähler 49 und das mit der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 vorgegebene Geschwindigkeitsvorgabe-Signal dem Converter 71 zugeführt. Der Converter 71 bestimmt zunächst die Positionen P und P. im rechtwinkligen Koordinatensystem X-Y-Z

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ausgehend vom Einheitsabstand M, dem Zählwert aus dem Zähler 49 und den Winkelsignalen aus den Aufzeichnungspositionen P und P₁, berechnet den Abstand von der Position P zur Position P₁ und bestimmt dann die kleinste ganze Zahl m in Bezug auf die Anzahl der Impulse η aus dem Impulsgenerator 75, die für die Verschiebung aus der Position P in die Position P₁ benötigt wird, nach der folgenden Gleichung, indem der berechnete Abstand durch das Geschwindigkeitsvorgabe-Signal und den Einheitsabstand M geteilt wird:

< vorgegebene Impulszahl,

wobei die vorgegebene Impulszahl derart gewählt wird, daß die Düse 57 einen Bogen beschreibt, der im Wiedergabebetrieb als geradlinige Linie angesehen werden kann, und N das auf der Grundlage des Geschwindigkeitsvorgabe-Signals berechnete Geschwindigkeitssignal ist.

Wenn die ganze Zahl m mindestens 2 ist, teilt der Dividierer und Converter 71 das im rechtwinkligen Koordinatensystem X-Y-Z die Positionen P und P₁ verbindende lineare Segment P P₁ durch m in gleiche Teile, berechnet die Winkelsignale, die den aus den Potentiometern 14 bis 18 in jeder der Teilpositionen P. .erhaltenen Winkelsignalen entsprechen/und gibt sie an die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 als nicht-koordinatenconvertierte Winkelsignale ab. Der Converter 71 gibt außerdem das Geschwindigkeitssignal N ab.

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30342U

Das Geschwindigkeitssignal N in der Aufzeichnungsposition P wird berechnet, indem zuvor eine randfreie Position eingestellt und dann die Berechnung ausgehend von der randfreien Position und der Position P , wie zuvor angegeben, durchgeführt wird.

Der Converter 71 berechnet ferner die Position IPj^ für die Düse 57 aus der Position IP zusammen mit der Verschiebung des Gegenstandes 73 gemäß folgender Gleichung:

Position für die Aufzeichnungsposition P

/ Einheitsabstand M. I + j (Zählwert im Zähler! 49 + η χ j/m) J

wobei j = 1, 2,...., m ist.

Der Converter 71 berechnet in den Positionen IP. im rechtwinkligen Koordinatensystem X-Y-Z die Winkelsignale, die den Winkelsignalen aus den Potentiometern 14 bis 18 entsprechen, und gibt sie als koordinatenconvertxerte Winkelsignale an die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 ab. In der gleichen Weise wie oben werden die nicht-koordinatenconvertierten Winkelsignale unter der Adresse in dem ersten Speicherbereich des Speichers 3o gespeichert, die auf die Adresse folgt, unter der das AUS-Signal für den Spritzvorgang in der Aufzeichnungsposition P gespeichert worden ist, und die koordinatenconvertierten Winkelsignale werden unter der Adresse im zweiten Speicherbereich des Speichers 3o gespeichert, die auf die Adresse folgt, unter der das AUS-Signal für den Spritzvorgang in der Aufzeichnungsposition P (in der äquivalenten Aufzeichnungsposition IP ,

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wenn man die Koordinatenumwandlung berücksichtigt) gespeichert worden ist. Nach der Speicherung der Winkelsignale wird das Geschwindigkeitssignal N in der darauffolgenden Adresse in dem ersten und dem zweiten Speicherbereich des Speichers 3o gespeichert.

Wenn mit dem Spritzvorgang in der Aufzeichnungsposition P₁ begonnen wird, wird der Schalter 58 betätigt, wodurch das EIN-Signal für den Spritzvorgang auf die Einspeicherung des Geschwindigkeitssignals in dem ersten und dem zweiten Speicherbereich des Speichers 3o folgend nach Einspeicherung der Winkelsignale und des Geschwindigkeitssignals in der Teilposition P-, IP₁ (entsprechend η = j) gespeichert wird. Die nachfolgenden Aufzeichnungen werden in der gleichen Weise ausgeführt, indem die Düse 57 in die Position P₉...P., PV ,...P nacheinander geführt wird, in denen die auf den Winkelsignalen aus den Potentiometern 14 bis 18 in diesen Positionen beruhenden nicht-koordinatenconvertierten Teilwinkelsignale und koordinatenconvertierten Teilwinkelsignale, die auf das mit der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 vorgegebene Geschwindigkeitsvorgabe-Signal beruhenden Geschwindigkeitssignale und das EIN- oder AüS-Signal für den Spritzvorgang in dem ersten und dem zweiten Speicherbereich des Speichers 3o eingespeichert werden.

Wenn man das Positionieren der Düse 57 mit Hilfe der koordinatenconvertierten Winkelsignale im Wiedergabebetrieb betrachtet, so wird klar, daß die koordinatenconvertierten Winkelsignale durch die Rechenvorgänge erhalten worden sind, so daß

1300U/120Q

303A244

der Winkel der Düse 57 relativ zum Gegenstand der im Aufzeichnungsbetrieb eingestellte Winkel ist. Im stationären Betrieb, in dem die Wiedergabe bei in der im Aufzeichnungsbetrieb gewählten Position stillstehenden Gegenstand 73 durchgeführt wird, wird der Schalter 78 zuerst betätigt, um das Steuergerät 27 auf eine Wiedergabe im stationären Betrieb umzuschalten. Dann wird durch Betätigen des Schalters 42 den Ventilen 56a bis 56e hydraulischer Druck aus der Druckmittelquelle 4 7 zugeführt. Darauf gibt, wenn der Schalter 43 und der Schalter 44 betätigt werden, das Steuergerät 27 bei Empfang des Betätigungssignals aus dem Schalter 44 ein Rückstellsignal an den Zähler 38 ab und gleichzeitig ein Schaltsignal an die Schaltung 79, worauf diese die Impulse aus dem Impulsgenerator 78 abgibt. Ferner gibt das Steuergerät 27 an den Speicher 3o ein Steuersignal ab, das das Auslesen der Winkelsignale, der Geschwindigkeitssignale und des EIN- oder AUS-Signals für den Spritzvorgang in der Aufzeichnungsposition P , die im ersten Speicherbereich gespeichert ist, bestimmt/und außerdem Steuersignale an die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 und an die Register 32a bis 32e, 33 und 59, so daß jedes ausgelesene Signal in den entsprechenden Registern gespeichert wird. Das Steuergerät 27 gibt außerdem Steuersignale an die Register 31a bis 31e und 32a bis 32e^a/zwecks Speicherung der Winkelsignale, beispielsweise der Werte X bis

an

X für die Winkelsignale, die in der zuvor in den Registern 32a bis 32e gespeicherten Aufzeichnungsposition P erhalten worden sind,

1300U/1200

- 4ο -

in den Registern 31a bis 31e. Die Werte X bis X für die Winkelsignale werden also in den Registern 31a bis 31e gespeichert, die Werte X bis X für die in der Position P erhaltenen Winkelsignale in den Registern 32a bis 32e,der Wert N für das Geschwindigkeitssignal (das in der Aufzeichnungsposition P gespeicherte Geschwindigkeitssignal ist der Wert im Falle einer Verschiebung aus der

Position P in die Position P ) in dem Register 33 η m

und das AUS-Signal für den Spritzvorgang in dem Register 59. Wenn die obigen Werte in den Registern gespeichert sind, gibt das Steuergerät 27 ein Startsignal an den Impulsgenerator 4 8 ab, so daß der Impulsgenerator 48 einen Impuls abgibt. Dieser Impuls wird über die Schaltung 79 an die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe und den Zähler 4 9 weitergeleitet, dessen Zählerwert "1" annimmt.

Die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe interpolieren synchron mit den Impulsen aus der Schaltung

79. Da der Wert "1" als Zählwert C aus dem Zähler

4 9 den Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe zugeführt wird, interpoliert beispielsweise die Interpolationsschaltung 5oa wie folgt:

χ ₊ _x 1„
an

N
η

Die Interpolationsschaltungen 5ob bis 5oe interpolieren in der gleichen Weise. Die Ausgangssignale aus den Interpolationsschaltungen werden an die A/D-Converter 52a bis 52e abgegeben.

1300H/1200

Die nachfolgenden Operationen sind die gleichen wie bei dem vorgangegangenen ersten Ausführungsbeispiel, bei dem der hydraulische Druck aus der hydraulischen Quelle 47 die Stellmotoren 9 bis 13 beaufschlagt hat, so daß die Düse 57 in die berechnete Position gefahren wird. d.h. in die Position P_no-, ι die auf der gerad-

liniqen , die Position P und P verbindenden Linie ^ ' η ο

um 1/N des Segments P P von der Position P_n zur Position P_Q entfernt liegt (bei N_n = 2i_st1/N_n = 1/2) Nach Verstreichen einer durch die Einstelleinrichtung 46 vorgegebenen Zeit T ab Erzeugung des ersten Impulses, wird wieder ein Impuls aus dem Impulsgenerator 48 abgegeben, um den Zählwert C im Zähler 49 auf 2 zu erhöhen. Daher führt die Interpolationsschaltung 5oa folgende Operation aus:

χ ₊ χ 2 .

^an N

Diese Operation wird synchron mit dem zweiten Impuls aus dem Impulsgenerator ausgeführt, und die Interpolationsschaltungen 5ob bis 5oe interpolieren in der gleichen Weise. Wenn der Wert N für das Geschwindigkeitssignal, der im Aufzeichnungsbetrieb in der Position P_Q sich durch Umwandlung des mit der Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 vorgegebenen Geschwindigkeitsvorgabe-Signals in die Impulszahl ergibt, beispielsweise 2 ist, geben die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe die Werte X bis X_eo für die Winkelsignale ab, da ein 2 entsprechender Binärwert im Register gespeichert worden ist, und der Vergleicher 51, der den Inhalt

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des Registers 33 mit dem Zählwert im Zähler 49 vergleicht, ermittelt Koinzidenz und gibt ein Koinzidenzsignal an das Steuergerät 27 ab. Die Werte X bis X für die Winkelsignale aus den Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe werden in analoge Signale umgewandelt und als Sollwerte den Servokreisen zugeführt, wodurch die Düse 57 in die Position P gefahren wird. Auf diese Weise bestimmt der Wert für das im stationären Aufzeichnungsbetrieb für die Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 vorgegebene Geschwindigkeitssignal auch die Teilzahl für den Interpolationsvorgang. Wenn die Teilzahl abnimmt, d.h. wenn der Wert für das Geschwindigkeitssignal grosser gemacht wird, wird die Zeit für die Bewegung der Düse 57 von der Position P.. ind die Position P.t .ι wesentlich verkürzt, und, wenn die Teilzahl zunimmt, d.h. für das Geschwindigkeitssignal kleiner gemacht wird, wird die Zeit für die Bewegung der Düse 57 von der Position P._j ind die Position ^p-Lj₊₁I wesentlich vergrössert. Demgemäß kann die benötigte Bewegungszeit und die Teilzahl zwischen den Positionen, also die Lackiergeschwindigkeit, mit Hilfe der Geschwindigkeit der Einstelleinrichtung 35 wahlweise vorgegeben werden. Die Zeitdauer T für die Impulse aus dem Impulsgenerator 48 bestimmen auch die Bewegungszeit der Düse 57 in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform.

Bei Empfang des Koinzidenzsignals aus dem Vergleicher 51 erhöht das Steuergerät 27 den Zählwert im Zähler 38 und stellt den Zähler 4 9 zurück und prüft außerdem, ob das EIN-Signal für den Spritzvorgang aus dem Speicher 38 im Register 59 gespeichert ist.

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Da in der AufZeichnungsposition P der Spritzbeginn nicht festgehalten ist und folglich das Spritzsignal noch nicht in dem Register 59 gespeichert ist, wird der Düse 5 7 keine Farbe zugeführt. Danach liest das Steuergerät 27 die Winkelsignale, die Geschwindigkeitssignale und das EIN- oder AUS-Signal für den Spritzvorgang, die im ersten Speicherbereich in der Aufzeichnungsposition ~P gespeichert worden sind, und überträgt die in den Registern 32a bis 32e gespeicherten Positionssignale zu den Registern 31a bis 31e. Auf diese Weise werden die Winkelsignale in der Aufzeichnungsposition P in den Registern 31a bis 31e gespeichert und die sich auf die erste Teilposition P₁₁ in der Aufzeichnungsposition P₁ beziehenden Winkelsignale werden in den Registern 32a und 32e gespeichert. Nachdem obige Signale in den Registern gespeichert worden sind, gibt das Steuergerät 27 das Startsignal an den Impulsgenerator 4 8 nach Verstreichen der Zeit T ab Einstellen der Düse 57 in die Position P in der gleichen Weise wie oben ab. Bei Empfang des Startsignals erzeugt der Impulsgenerator 48 einen Impuls und gibt ihn über die Schaltung 79 an die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe und an den Zähler 49 ab. Daraufhin interpolieren die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe in'der gleichen Weise wie oben, und deren Ausgangssignale gelangen an die D/A-Cönverter 5 2a bis 5 2e. Die Interpolations schaltung 5oa beispielsweise interpoliert ausgehend vom Zählwert C vom Zähler 49 wie folgt:

Wenn der Wert N_Q für das Geschwindigkeitssignal

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in der Aufzeichnungsposition P₁ 2o ist, geben die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe die Winkelsignale in Abhängigkeit einer jeden Änderung des Zählwerte des Zählers 49 ab, so daß die Düse 57

jeweils um 1/2o des Segments P_Q P₁₁ auf der die Positionen P und P₁ . verbindenden Linie aus der Position P in die Position P₁₁ verfahren wird.

Danach werden die gleichen Operationen wiederholt, und, wenn der Zählwert im Zähler 49 2o erreicht, gibt der Vergleicher 51 ein Koinzidenzsignal an das Steuergerät 27 ab. Darauf gibt das Steuergerät 27 ein Löschsignal an den Zähler 49 ab, sowie ein Steuersignal an die Register 31a bis 31e und 32a bis 32e, so daß die Winkelsignale, die den nachfolgenden Teilpositionen P₁₂ in der Aufzeichnungsposition P₁ entsprechen, in den Registern 32a bis 32e gespeichert werden und die in den Registern 32a bis 32e gespeicherten, der Position P₁₁ entsprechenden Winkelsignale in den Registern 31a bis 31e gespeichert werden.

Nach dem Auslesen der auf die Positon P.. ^ bezogenen Positionssignale interpolieren die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe in der gleichen Weise wie oben. Beispielsweise interpoliert die Interpolationsschaltung 5oa wie folgt:

χ ₊ . _c . an

Beim m, -Lesen der Winkelsignale entsprechend der Teilzahl m werden die auf die Aufzeichnungsposition P₁ bezogenen Winkelsignale ausgelesen, wofür die Interpolationsschaltungen 5oa bis 5oe die gleichen

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Interpolierungen ausführen und die Ausgangssignale als Sollwerte an die Servokreise zum Einstellen der Düse 57 in die Position P. .zuführen.

Da das EIN-Signal für den Spritzvorgang im Speicher 3o in der Aufzeichnungsposition P. gespeichert worden ist, ist dieses EIN-Signal im Register 59 enthalten. Das Steuergerät 27 .erfasst dieses EIN-Signal nach Empfang des Koinzidenzsignals aus dem Vergleicher 51 und gibt das Betätigungssignal an die Betätigungseinrichtung 6o ab, mit deren Hilfe aus der Düse 57 Farbe auf den Gegenstand 73 in der Position P₁ aufgesprüht wird. Die nachfolgenden Vorgänge werden in der gleichen Weise durchgeführt, wobei die Düse 57 nacheinander in die Positionen Ρ«,...P., P. ,...Pn gefahren wird und gleichzeitig die Farbe auf den Gegenstand 73 aufspritzt. Der letzte Vorgang für den stationären Wiedergabebetrieb wird in der gleichen Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt.

Im dynamischen Wiedergabebetrieb, in dem der Spritzvorgang bei sich bewegendem Gegenstand 73 ausgeführt wird, wird der Schalter 78 zur Umschaltung des Steuergerätes 27 auf den dynamischen Wiedergabebetrieb betätigt. Wenn durch Betätigen des Schalters 44 der Ausgangszustand für den dynamischen Wiedergabebetrieb erreicht ist, gibt das Steuergerät 27 ein Schaltsignal an die Schaltung 79 ab, die daraufhin Impulse des Impulsgenerators 75 abgibt. Wenn in diesem Zustand der Förderer 74 den Gegenstand 7 3 in Richtung des Pfeiles F an dem Sensor 76 vorbeibewegt, gibt der Sensor 76 ein Signal an das Steuergerät 27 ab.

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Bei Empfang dieses Signals nimmt das Steuergerät 27 den gleichen Steuerbetrieb auf, wie er bei der Einstellung des Startschalters 44 auf den stationären Wiedergabebetrieb durchgeführt wird. Im dynamischen Wiedergabebetrieb sind die Winkelsignale und dgl., die aus dem Speicher 3o ausgelesen werden, koordinatenconvertierte Winkelsignale, die im zweiten Speicherbereich gespeichert sind, und die dem Zähler 49 zugeführten Impulse sind die Impulse aus dem Impulsgenerator 75. Daher führt das Steuergerät die Steuerung im wesentlichen synchron mit den Impulsen aus dem Impulsgenerator 75 aus, und die Düse 57 wird auf der Grundlage der koordinatenconvertierten Winkelsignale zusammen mit der Bewegung des Gegenstandes 73 bewegt. Das heisst, die Düse 57 bringt ausgehend von den im zweiten Speicherbereich des Speichers 3o gespeicherten Winkelsignalen Farbe auf den sich bewegenden Gegenstand 73 auf.

Obwohl in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen die aufeinanderfolgenden Wiedergabevorgänge kontunuierlich ausgeführt wurden, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. In einer modifizierten Ausführungsform kann beispielsweise ein Betriebsunterbrechungsschalter 81 an einer tragbaren Steuerkonsole 34 vorgesehen sein, mit dem der Steuerbetrieb des Steuergerätes 27 vor dem Lesen neuer Winkelsignale im Wiedergabebetrieb unterbrochen werden kann, wobei neue Aufzeichnungen für Positionen ausgeführt werden können, die nach der Position liegen, bei der das Lesen unterbrochen worden ist. Das Vorhandensein eines Betriebsunterbrechungsschalters 81 zur Unterbrechung der Steuerung im Wiedergabebetrieb in beliebigen Positionen hat zur Folge, daß Korrekturen im Aufzeichnungsbetrieb leicht durchgeführt werden

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können. Wenn eine Aufzeichnungsposition im Rahmen einer Korrektur gestrichen werden soll, kann das Aufzeichnungs programm neu geordnet werden, indem die Winkelsignale und dgl. in der Aufzeichnungsposition, die auf die zu streichende Aufzeichnungsposition folgt, unter den Adressen des Speichers 3o gespeichert werden, unter denen die Winkelpositionen und dgl. für die zu streichende Aufzeichnungsposition gespeichert worden ist, und indem die Winkelsignale und dgl. für die nachfolgenden Aufzeichnungspositionen unter die Adressen des Speichers 3o gespeichert werden, die darauf folgen. Die im Rahmen einer Korrektur durchzuführende Aufnahme einer neuen Aufzeichnungsposition kann durchgeführt werden,indem der Betriebsunterbrechnungsschalter 81 in der Position betätigt wird, die unmittelbar vor der neu aufzunehmenden Position liegt, um die Wiedergabesteuerung des Steuergerätes 27 zu unterbrechen. Dann wird die Aufzeichnung für die neue Position vorgenommen und werden die Winkelsignale und dgl., die den Aufzeichnungspositionen zugeordnet sind, die der neu aufzunehmenden Position folgen, nacheinander in den vorhergehenden Adressen gespeichert. Der exakte Punkt, an dem die Aufzeichnungspositic . aus dem Speicher 3o im Wiedergabebetrieb ausgelesen wird, kann mit Hilfe der Anzeigegeräte 39 und 41 überwacht werden, die den Zählwert im Zähle" 38 anzeigen.

Der Betriebsunterbrechnungsschalter 81 macht es möglich, die Aufzeichnungspositionen zu korrigieren und die Anzahl der Aufzeichnungspositionen zu erhöhen oder zu vermindern, wodurch die Vielseitigkeit des erfindungsgemässen Roboters zunimmt. Bei einer weitere ι Ausführungsform werden Winkelsignale und dgl., die nur für eine wahlweise zu

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_ ₄₈ _ 30342α

benutzende Position gedacht sind, im Speicher 3o gespeichert, und die Aufzeichnungen für alle anderen Positionen v/erden als Korrektur durchgeführt. Bei einer anderen Ausführungsform sind ein Schalter 82 für einen schrittweisen Betrieb und ein Schalter 83 für einen kontinuierlichen Betrieb in der Steuerkonsole 34 vorgesehen, und das Steuergerät 27 sorgt dafür, daß die Düse schrittweise in jede Aufzeichnungsposition oder Teilposition bei jeder Betätigung des Schalters 82 nach der Betätigung des Schalters 81 bewegt wird. Andererseits wird die Düse 57 bei Betätigung des Schalters 83 im Wiedergabebetrieb kontinuierlich bewegt. Mit einem Schalter 84 für die Richtungsumkehr kann außerdem die Wiedergabe auch rückwärts in der Folge P , P .,...P., P₁ erfolgen. Die Geschwindigkeitseinstell-Einrichtung 35 kann auf dem Steuerpult 4o vorgesehen sein. Schließlich kann ein Positions-Einsteller 85 in der Steuerkonsole. 34 vorgesehen sein, mit dem vertikale und horizontale Bewegungen unabhängig von den im Speicher 3o gespeicherten Winkelsignalen durchgeführt werden können, so daß die Düse 57 um mit dem Positionseinsteller 85 vorgegebene Strecken verschoben werden kann. Schließlich versteht es sich, daß der Roboter gemäß vorliegender Erfindung nicht auf die Durchführung von Lackierarbeiten beschränkt ist, sondern auch bei entsprechender Änderung des Kopfes zum Schweißen und für andere Arbeiten herangezogen werden kann.

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Claims

'Γ. Γ3Γ. !15?. ΐ: ; L V ·" " "1S Tokico Ltd. 6-3 Fujimi 1-chome, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken, JaOan ___ Ansprüche

1) Roboter, gekennzeichnet durch einen Manipulator (1) mit einer Vielzahl von miteinander über Gelenke (1, 6b, 7, 8a, 8b) verbundenen beweglichen Gliedern (2, 3, 4), einer Detektoreinrichtung (14, 15, 16, 17, 18) an jedem Gelenk zum Erfassen der Relativpositionen, die die beweglichen Glieder untereinander einnehmen, einer Einrichtung (37) zum Kennzeichnen der Positionssignale aus der Detektoreinrichtung während der Aufzeichnung, einem Speicher (3o), der die zugeführten Positionssignale nacheinander speichert, einer Interpolationseinrichtung (5oa bis 5oe) zur Durchführung einer Interpolation auf der Grundlage von zwei ausgelesenen Positionssignalen zwecks Bestimmung der benötigten Positionen zwischen den den zwei aus dem Speicher bei der Wiedergabe ausgelesenen Positionssignalen entsprechenden Positionen, und einer Servoeinrichtung (56a bis 56e, 9 bis 13) zur Positionierung eines jeden beweglichen Gliedes des Manipulators unter Verwendung der sich bei der Interpolation ergebenden Signale als Sollwerte und der Positionssignale aus der Detektoreinrichtung als Istwert.

2. Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Kennzeichnen der Positionssignale einen am Manipulator (1) vorgesehenen Schalter

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(37) umfasst, wobei die Positionssignale aus der Detektoreinrichtung (14 bis 18) durch Betätigung des Schalters gekennzeichnet und dem Speicher (3o) zugeführt werden.

3. Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstelleinrichtung (35) vorgesehen ist, mit der die Anzahl von Positionen zwischen zwei durch Interpolierung in der Interpolationseinrichtung (5oa bis 5oe) berechneten Positionen wahlweise eingestellt werden kann.

4. Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgenerator (48) den Beginn der Interpolationsrechnung bezüglich jeder der Positionen zwischen zwei Positionen festlegt und daß das Intervall (mit der Einrichtung 46) der Impulse aus dem Impulsgenerator (4 8) wahlweise festlegbar ist.

5. Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fördereinrichtung (74, 75) zum Fördern eines Arbeitsgegenstandes (73), Sensoren (76, 77) zur Erfassung des Förderweges des Arbeitsgegenstandes (73) in Bezug auf eine Referenzposition und eine Einrichtung (71) vorgesehen sind, mit der eine Koordinatenumwandlung der mit der Kennzeichnungseinrichtung (37) gekennzeichneten Positionssignale unter Berücksichtigung des Förderweges, der von der Förderweg-Anzeigeeinrichtung (75, 76, 77) ermittelt wird, durchgeführt wird, wobei die convertierten Positionssignale dem Speicher (3o) zugeleitet werden, und daß die Interpolationseinrichtung (5oa bis 5oe)

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ο

die Interpolationsrechnung zur Bestimmung der erforderlichen Anzahl convertierter Positionen zwischen den Positionen durchführt, die zwei aus dem Speicher (3o) ausgelesenen convertierten"Positionssignalen entsprechen, wobei die Interpolationsrechnung auf die zwei ausgelesenen convertierten Positionssignale und dem ermittelten Förderweg gestützt wird.

6. Roboter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnungseinrichtung einen Schalter (37) am Manipulator (1) umfasst, und daß die Positonssignale aus der Detektoreinrichtung (14 bis 18) durch Betätigen des Schalters (37) gekennzeichnet werden, und daß die Koordinatenumwandlung auf die gekennzeichneten Positionssignale angewendet wird.

7. Roboter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstelleinrichtung (35) vorgesehen ist, mit der die Anzahl von Positionen zwischen zwei durch Interpolierung in der Interpolationseinrichtung (5oa bis 5oe) berechneten Positionen wahlweise eingestellt werden kann.

8. Roboter nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliche Glieder ein Kopf (2), ein Arm (3) und eine Stützsäule (4) vorgesehen sind, wobei der Kopf und die Stützsäule sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Ebene beweglich und der Arm in vertikaler Ebene beweglich ist.

9. Roboter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung Potentiometer (14 bis 18) umfasst, daß die Potentiometer die Relativpositionen

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der beweglichen Glieder (2, 3, 4) untereinander als Winkel zwischen den beweglichen Gliedern, die sich einander in horizontaler und vertikaler Ebene schneiden, erfasst.

10. Roboter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung zur Erfassung des Förderwegs einen Impulsgenerator (75) aufweist, der Impulse in Abhängigkeit von dem Förderweg des Arbeitsgegenstandes (73) aussendet.

11. Roboter nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Interpolationseinrichtung (5oa bis 5oe) eine lineare Interpolation auführt.

12. Roboter nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (46) zur Festlegung des Zeitintervalls für den Interpolationsvorgang vorgesehen ist und daß mit Hilfe dieser Einrichtung das Zeitintervall für den Interpolationsvorgang wahlweise einstellbar ist.

13. Roboter nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (35, 46) vorgesehen ist, mit der die Anzahl der Positionen, die mit Hilfe der Interpolationseinrichtung interpoliert werden, wahlweise festlegbar ist.

14. Roboter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine tragbare Steuerkonsole (34), auf der sich die Einstelleinrichtungen befinden, vorgesehen ist.

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