DE3039094C2

DE3039094C2 - Manipulator

Info

Publication number: DE3039094C2
Application number: DE3039094A
Authority: DE
Inventors: Junji Yokohama Kanagawa Hashizume; Yoshimasa Ito
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1979-10-19
Filing date: 1980-10-16
Publication date: 1986-01-30
Also published as: DE3039094A1; US4385358A

Description

Die Erfindung betrifft einen Manipulator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Manipulator ist aus der DE-OS 49 123 bekannt. Dort kann der Greifer des Manipulators durch eine Instruktionsperson se programmiert werden, daß er jede gewünschte Strecke in jeder gewünschten Richtung zurücklegt. Dabei vollführt der Rechner alle erforderlichen Berechnungen dafür, daß die Bewegung geradlinig bzw. auf dem kürzesten Weg erfolgen kann, womit relativ komplexe Instruktionsvorgänge vereinfacht werden. Der Rechner dieses bekannten Manipulators kann auch für die Aufzeichnung einer Serie von Programmschritten, d. h. lür den Aufzeichnungsbetrieb Verwendung finden. Des weiteren kann dort eine Interpolationseinrichtung dafür vorgesehen sein, den Greifer geradlinig zwischen zwei programmierten Endpunkten zu bewegen. Diese Einrichtung vermindert die Anzahl der Programmschritte erheblich, die aufgezeichnet werden müssen, um eine gewünschte Bewegungsfolge zu erhalten, insbesondere wenn diese Bewegungsfolge gekrümmte Bahnabschnitte enthält. Zur Erzielung einer solchen geradlinigen Bewegung wird die in einer jeden Koordinate zurückzulegende Strecke in eine Anzahl gleicher Teile unterteilt und werden in gleichen Abständen künstliche Steuersignale erzeugt, die dazu Verwendung finden, den Manipulatorarm bzw. -greifer mit einer konstanten Geschwindigkeit in einer jeden Koordinate zu bewegen, die proportional der in dieser Koordinate zurückzulegenden Wegstrecke ist. Gleichzeitig kann während der Instruktion, d.h. während des Aufzeichnungsbetriebes ein Rechner die Anzahl der Teilstrecken und die Folgegeschwindigkeit der künstlichen Steuersignale errechnen, die für den Erhalt einer bestimmten Ge-

schwindigkeit während des Betriebes erforderlich sind, sowie die Rechenergebnisse in Verbindung mit dem betreffenden Programmschritt in dem Programmspeicher aufzeichnen. Bei diesem Manipulator ist also ein Programmspeicher vorgesehen. Bei diesem Manipulator führt das Werkzeug bzw. der Greifann im Wiedergabebetrieb eine Bewegungsbahn aus, die der im Aufzeichnungsbetrieb aufgezeichneten Bewegungsbahn sehr genau entspricht, wobei diese genaue Anpassung der Bewegungsbahn einen vergleichsweise großen Speicherbedarf erfordert.

Aus der DE-OS 27 09 335 ist eine Modifikation eines gespeicherten Programmes für einen Manipulator der oben beschriebenen Art bekannt Bei diesem Manipulator gibt der Benutzer seine Änderungswünsche in die Modifikationseinrichtung des Manipulators ein, wobei die Modifikationseinrichtung dann automatisch die einzelnen Positionswerte aus dem Speicher liest und die modifizierten Werte wieder in den Speicher einschreibt. Auch bei diesem bekannten Manipulator ist eine Komprimierung des Bewegungsprogrammes jedoch nicht vorgesehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Manipulator der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei Inkaufnahme geringfügiger Abweichungen von einer im Aufzeichnungsbetrieb programmierten Bahn für das Bewegungsprogramm ein geringerer Speicherbedarf erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Manipulator werden nacheinander aus dem ersten Speicherbereich Positionssignale der beweglichen Glieder ausgelesen, die im ersten Speicherbereich als Aufzeichnungsdaten gespeichert sind. Nur in dem Fall, in dem die Vergleichseinrichtung zwischen einem letzten ausgelesenen Positionssignal (- erster Wert) und dem vorher ausgelesenen Positionssignal (- zweiter Wert) während des Vergleichs des ersten mit dem zweiten Wert eine vorgegebene Änderung feststellt, speichert der Manipulator nacheinander die durch eine solche vorgegebene Änderung modifizierten Positionssignale im zweiten Speicherbereich des Speichers. Der erfindungsgemäße Manipulator benötigt also nur einen begrenzten Speicherinhalt und für den Wiedergabebetrieb nur einen minimalen Speicherbereich, so daß der verbleibende Speicherbereich für andere Wiedergabebetriebe verwendet werden kann. Damit ist es in einfacher Weise möglich, mit einem Manipulator verschiedene Manipulationen durchzuführen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, anhand der beiliegenden Zeichnung erfolgenden Beschreibung eines bevorzugten 5> Ausfuhrungsbeispiels. 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. 4 ein Blockschaltbild für das elektro-hydraulische System des Manipulators in Fig. 1 und

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

Wie in der Zeichnung dargestellt, 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 6 α und 6 b miteinande·· verbunden, wobei der Kopf 2 gegenüber dem Arm 3 in einer vertikalen Ebene innerhalb eines Winkels Λ 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 8 a und Sb miteinander verbunden, wobei der Arm 3 gegenüber der Stützsäule 4 in einer vertikalen Ebene innerhalb eines Winkeis 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 dieser vertikalen Ebene innerhalb eines Winkels E drehbar sind.

Der Arm 3 und der Kopf 2 weisen hydraulische Stellmotoren 9 und 10 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 11 zum Drehen des Armes 3 gegenüber der Stützsäule 4 innerhaJb 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 6 α und 6 b 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 Stützsäule 4 innerhalb des Winkelbereichs C dient, und die Gelenke 8 α und Sb 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 Positionssignale aus den Potentiometern J.4 bis 18 (Detektoreinrichtung) werden ihnen zugeordneten Eingangsschaltungen 21 bis 25 zugeführt, die in einer Steuereinheit 20 vorgesehen sind, wobei jedes Positionssignal aus den Potentiometern 14 bis 18 auf einen vorgegebenen Wert verstärkt wird. Die Positionssignale werden danach einer Auswahlschaltung 26 zugeführt. Die Auswahlschaltung 26 wählt im Aufzeichnungsbetrieb die von den Eingangsschaltungen gelieferten Positionssignale mit Hilfe eines elektrischen Steuersignals aus einem Steuergerät 27 aus und gibt die ausgewählten Positionssignale an einen Analog/Digital-Converter (A/D-Converter) 28 ab. Der A/D-Converter wandelt die Positionssignale, 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 Positionssignale aus dem A/D-Converter 28, Divisionssignale und ein START- oder STOPP-Signal für den Spritzvorgang, wie später beschrieben, in Abhängigkeit von aus dem Steuergerät 27 kommenden Steuersignalen ab und liefert ferner im Wiedergabebetrieb Positionssignale, Divisionssignale und das START- oder STOPP-Signal für den Spritzvorgang, die aus dem Speicher 30

ausgelesen werden, in Abhängigkeit von den Steuersignalen aus dem Steuergerät 27 an die Register 31 a, 31 e, 32 und 33. Die Speichereinheit 30 speichert Positionssignale, die vom A/D-Converter 28 über die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 geliefert werden, das von einer Geschwindigkeits-Einstelleinrichtung 35 in einer Schalttafel 34 in einer Steuereinheit 20 abgegebene Divisionssignal und das START- oder STOPP-Signal für den Spritzvorgang aus einem Schalter 58 im Handgriff 19 nacheinander im Aufzeichnungsbetrieb. Ein zu lackierendes Werkstück W wird in einer Richtung X mit einem Förderer 37 bewegt. Ein Impulsgenerator 38 ist am Förderer 37 zur Ermittlung der Förderstrecke des Werkstücks W angeordnet und gibt nacheinander Impulse synchron mit der Bewegung des Werkstückes W auf dem Förderer 37 ab, die dem Steuergerät 27 zugeführt werden. Ein Sensor 39 a am Förderer 37 erfaßt den Vorbeilauf des Werkstücks W und gibt ein Signal an das Steuergerät 27 ab, wenn das Werkstück W an ihm vorbeiläuft. Mit Hilfe einer aus dem Impulsgenerator 38, einem Zähler 41, einem Impulsoszillator 43 und einer Vergleichsschaltung 44 bestehenden Kennzeichnungseinrichtung werden die von der Detektoreinrichtung abgegebenen Positionssignale automatisch gekennzeichnet. Wenn die Aufzeichnung oder Wiedergabe bei bewegtem Werkstück W durchgeführt wird, werden die Impulse aus dem Impulsgenerator 38 über eine Schalteinheit 40 dem Zähler 41 zugeführt, nachdem der Sensor 39 α das den Vorbeilauf des Werkstücks anzeigende Signal abgegeben hat. Die Schalteinheit 40 gibt außerdem entweder Impulse aus dem Impulsgenerator 38 oder Impulse aus dem Impulsoszillator 43 an den Zähler 41 ausgehend von dem Auswahlsignal aus einem Impulsauswahlschalter 42 in einem Schaltpult 34 ab. Die Vergleichsschaltung 44, die den Zählwert im Zähler 41 mit dem im Register 32 gespeicherten Divisionssignal vergleicht, gibt ein Koinzidenzsignal an das Steuergerät 27 ab, wenn der Zählwert mit einem Wert zur Bestimmung des Intervalls für die Operation »Kennzeichnung der Position« im Aufzeichnungsbetrieb oder mit einem Wert zur Bestimmung der Teilzahl (Division) im Interpolationsbetrieb im Wiedergabebetrieb zusammenfallt. Das Steuergerät 27 gibt Steuersignale an die Auswahlschaltung 26, den Speicher 30 und dergleichen in Abhängigkeit von einem Koinzidenzsignal aus dem Vergleicher 44 ab. Die Anzahl der Koinzidenzsignale aus dem Vergleicher 44 wird in einem Zähler 45 gezählt, und der Zählwert im Zähler 45 wird an eine Digitalanzeige 47 in einer Korrekturkonsole 46 und an eine Digitalanzeige 48 im Steuerschaltpult 34 der Konsole 20 abnetreKdn T»He ti&r A n7difT»einnAhtiiniTAn ΑΊ τιη/1 ΛΛ faini £W£«*l>WJ. .««*WW UW 1 UUVIQbVIIIIIMIUiUgWlI -* I UIIU TV AjWlQL den Zählwert des Zählers 45 in dezimaler Form an. Das Steuerschaltpult weist einen Betätigungsschalter 49 für eine hydraulische Quelle 54, einen AUFZEICH-NUNG/WIEDERGABE-Betriebsartenschalter 50, einen START-Schalter 51, einen STOPP-Schalter 52 und eine Einsteileinrichtung 53 bestehend aus einem veränderbaren Widerstand zur Einstellung der Oszillationsfrequenz auf. Der Schalter 49 bestimmt mit seinen EIN/AUS-Signalen den Betrieb der hydraulischen Quelle 54 derart, daß die Pumpe der hydraulischen Quelle 54 durch das Steuergerät 27 gestartet wird, wenn der Schalter 42 auf EIN und die Pumpe der hydraulischen Quelle 54 durch das Steuergerät 27 abgeschaltet wird, wenn der Schalter 49 auf AUS steht Das EIN- oder AUS-Signal aus dem Schalter 50 wird dem Steuergerät 27 zugeführt. Das Steuergerät 27 wird auf AUFZEICHNUNG oder WIEDERGABE eingestellt, was von dem EIN- oder AUS-Signal aus dem Schalter 50 abhängt, wobei das Steuergerät 27 das für den Wiedergabebetrieb notwendige Steuersignal abgibt, wenn es auf den Wiedergabebetrieb eingestellt ist, und das für den Aufzeichnungsbetrieb notwendige Steuersignal abgibt, wenn es auf AUFZEICHNUNG eingestellt ist. Das Vorgabesignal aus der Einstelleinrichtung 53 wird über das Steuergerät 27 dem Impulsoszillator 43 zugeführt. Der Oszillator 43 gibt aufeinanderfolgende Impulse mit einer bestimmten Impulsperiode synchron mit der Steuerung durch das Steuergerät 27 ab, und die Impulsperiode wird durch das von der Einstelleinrichtung 53 abgegebene Signal auf einen vorbestimmten Wert eingestellt. Die Dauer des T**\niiIoao one /Ιδμι Tvv%t% 111 pAOiiHnf Ar Λ « 1^***^η iif^nliiroica int^fLci>3vä au» viuiii iiiiyuiäv/OLliiavüi t*j nuiiii nuiii nuijw zwischen 5msec-20msec mit Hilfe der Einstelleinrichtung 53 eingestellt werden. Die Impulse aus der umschaltenden Schalteinheit 40 werden dem Zähler 41 und den Interpolationsschaltungen 55 a bis 5Se zugeführt. Der Zähler 41 zählt die Impulse aus der umschaltenden Schalteinheit 40 und gibt den Zählwert an die Interpolationsschaltung 55 a bis 55 e und an den Vergleicher 44 ab. Die Interpolationsschaltungen 55 a bis 55 e führen für die Signale aus den Registern 56 α bis 56 e, 31 α bis 31 e und 32, der Schalteinheit 40 und dem Zähler 41 unter der Steuerung durch das Steuergerät 27 den Interpolationsvorgang aus. Im Wiedergabebetrieb werden Positionssignale in den Registern 31a bis 31 e und 56a bis 56 e gespeichert, und das Divisionssignal wird in dem Register 32 gespeichert. Das Vorgabesignal wird in dem Register 32 im Aufzeichnungsbetrieb gespeichert. Jede der Interpolationsschaltungen 55 a bis 55 e führt eine lineare Interpolation zwischen den Aufzeichnungspositionen Pi und P(i+\) aus und bestimmt den Wert, der auf jedem der Werte X_ai~X_ei für die Positionssignale in der /-ten Aufzeichnungsposition P₁ aus jedem der Register 56a-56e, jedem der Werte X_aV+l)-X_e(i_+l) für die Positionssignale in der (/ + l)-ten Aufzeichnungsposition Pa+\) aus jedem der Register 31 α bis 31 e, dem Wert N, für das /-te Divisionssignal aus dem Register 32 und dem Zählwert C_n aus dem Zähler 41 basiert. Das heißt, daß die Interpolationsschaltung, beispielsweise die Schaltung 55 a, die Operation

X_ar ~

3(1+ D

_ Y

zur Bestimmung des Wertes X_ar der Interpolationsposition für den Winkelbereich A zwischen den Positionen P₁ und P_v+I) bei jeder Iiupulsabgabe aus der Schalteinheit 40 ausgehend von dem Wert X_ai für das Positionssignal aus dem Register 56 a, dem Wert X₀ _(i+1₁ für das Positionssignal aus dem Register 31 a, dem Wert N/ für das Divisionssignal aus dem Register 32 und dem Zählwert C_n aus dem Zähler 41 ausführt. Die anderen Interpolationsschaltungen 556-55e interpolieren in der gleichen Weise, und die Interpolationsschaltungen 55a-55e geben ihre Ausgangssignale an Digital/ Analog-Converter (D/A-Converter) SIa-STe ab. Die D/A-Converter 57α -Sie wandeln die Ausgangssignale aus den Interpolationsschaltungen, die in digitaler Form vorliegen, in Analogsignale um, und geben die Analogsignale an Analogspeicher 5Sa-SSe ab, die die Signale bis zur Abgabe der nachfolgenden Ausgangssignale halten. Anstelle der Analogspeicher 58 a -58 e können auch Register zum Speichern der

digitalen Ausgangssignale aus den Interpolationsschaltungen und Halten dieser Signale bis zur Abgabe der nachfolgenden Interpolationssignale zwischen den Interpolationsschaltungen 55 a -55 e und den D/A-Convertern 57a-57i- vorgesehen sein. Die den Analogspeichern 58 a bis 58 e zugeführten Ausgangssignale aus den Interpolationsschaltungen werden Vergleichern 59 a -59 e in einer Servoschaltung als Befehlsbzw. Soll-Werte zugeführt.

Die Vergleicher 59 a -59 e vergleichen die aus den Potentiometern 14-18 über die Eingangsschaltungen 21-25 als Soll-Werte anliegenden Positionssignale mit den im Wiedergabebetrieb aus den Speichern 58a-58e abgegebenen Positionssignalen, die die Ist-Werte darstellen, und geben Differenzsignale an is Servoverstärker 60a -6Oe ab. Jeder Servoverstärker 60 a - 6Oe verstärkt das Differenzsignal in geeigneter Weise und gibt das verstärkte Differenzsignal jeweils an ein ihm zugeordnetes Servoventil 61 a - 61 e ab. Die Servoventil 61 α - 61 e steuern die Abgabe des hydraulischen Drucks der hydraulischen Quelle 54 an die hydraulischen Stellmotoren 9-13 ausgehend von den Differenzsignalen. Auf diese Weise bilden das Potentiometer 14, die Eingangsschaltung, der Vergleicher 59 a, der Servoverstärker 60 a, das Servoventil 61 α 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 2 den Soll-Werten, die nacheinander dem Vergleicher 59 a eingegeben werden, folgt. Die Servokreise für die Positionssteuerung der anderen beweglichen Glieder sind ähnlich aufgebaut.

Soll der Roboter Tür Lackierarbeiten verwendet werden, so ist eine Spritzdüse 62 am Kopf 2 befestigt, und ein den Anfang und das Ende des Spritzvorgangs markierender Schalter 36 ist am Handgriff 19 vorgesehen. Das EIN/AUS-Signal, das im Aufzeichnungsbetrieb vom Schalter 36 abgegeben wird, wird mit Hilfe des Steuergeräts 27 in die Speichereinheit 30 eingespeichert. Im Wiedergabebetrieb wird das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang, das in der Speichereinheit 30 gespeichert ist, an ein Register 33 zur Steuerung einer Spritzbetätigungseinrichtung 63 ausgelesen.

Die Arbeitsweise des Roboters mit dem oben beschriebenen Aufbau wird nun erläutert. Im Auf-Zeichnungsbetrieb wird der Schalter 49 auf die Stellung AUS gestellt, so daß die Pumpe in der hydraulischen Quelle 54 abgeschaltet wird. Wenn die Pumpe in der hydraulischen Quelle 54 abgeschaltet und die Abgabe hydraulischen Drucks aus der hydraulischen Quelle 54 unterbrochen ist, sind die beweglichen Glieder frei drehbar. Dann wird der Schalter 50 zur Abgabe eines EIN-Signals an das Steuergerät 27 gedruckt, um das Steuergerät im Aufzeichnungsbetrieb zu betreiben, und der Schalter 42 wird zur Umschaltung der Schalteinheit 40 gedrückt, so daß die Impulse aus dem Impulsgenerator 38 an den Zähler 41 abgegeben werden können. Ferner wird ein das Intervall für den Betrieb zur Markierung der Position bestimmender Wert an der Einstelleinrichtung 35 eingestellt Die Einstelleinrichtung 35 weist einen digitalen Schalter mit dezimaler Anzeige auf. Mit der Einstelleinrichtung 35 können wahlweise Werte, beispielsweise von 1 - 99, eingestellt werden.

Das Steuergerät 27 gibt bei Empfang des Koinzidenzsignals aus dem Vergleicher 44 zunächst ein Rückstel !signal an den Zähler 41 zum Löschen des Zählwerts im Zähler 41 ab. Das Steuergerät 27 gibt auch ein Steuersignal an die Auswahlschaltung 26 ab, so daß die Auswahlschaltung 26 die Positionssignale aus den Potentiometern 14-18 nacheinander an die A/D-Converter 28, ein Steuersignal an die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 zur Übertragung der Positionssignale als digitale Signale aus dem A/D-Converter 28 an die Speichereinheit30 und ferner ein Adreß-Signal an die Speichereinheit 30 abgibt, so daß sie Positionssignale aus der Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 nacheinander unter den jeweiligen Speicheradressen, z.B. das Positionssignal aus dem Potentiometer 14 unter der ersten Adresse, das Positionssignal aus dem Potentiometer 15 unter der zweiten Adresse ... und das Positionssignal aus dem Potentiometer 18 unter der 5 ten Adresse eingespeichert. Wenn der Schalter 36 nicht betätigt wird, bevor das Koinzidenzsignal aus dem Vergleicher 44 erhalten wird, schreibt das Steuergerät 27 das AUS-Signal für den Spritzvorgang an der sechsten Adresse im Speicher 30 ein. Ferner speichert das Steuergerät 27 den mit der Einstelleinrichtung 35 vorgegebenen Wert als Divisionssignal Nn unter der siebten Adresse im Speicher 30 ein. Mit der Einstelleinrichtung 35 kann der Wert N als Divisionssignal wahlweise, beispielsweise von 1-99, vorgegeben werden. Der eingestellte Wert wird in eine Binärzahl umgewandelt und das Divisionssignal im Speicher 30 unter der Steuerung des Steuergerätes 27 eingespeichert. Da der Zähler 45 die Anzahl der Koinzidenzsignale aus dem Vergleicher 44 im Aufzeichnungsbetrieb zählt, gibt er »1« auf den Anzeigeeinrichtungen 47 und 48 als Zählwert nach dem Aufzeichnungsvorgang für die Position P₀ an. Die Düse 62 wird dann zusammen mit der Bewegung des Werkstücks W weiterbewegt, und der Zähler 41 zählt die Impulse aus dem Impulsgenerator 38. Wenn der Vergleicher 44 ein Koinzidenzsignal bei Bewegung der Düse 62 in die Aufzeichnungsposition P₁ abgibt, werden die Positionssignale aus den Potentiometern 14-18 in der Position Pi nacheinander in die Speichereinheit 30 eingespeichert und gleichzeitig wird der mit der Einstelleinrichtung 35 vorgegebene Wert in die Speichereinheit 30 als Divisionssignal eingespeichert. Wenn mit dem Spritzen begonnen werden soll und der Schalter 36 gerade vor der Position P₁ betätigt wird, wird das EIN-Signal für den Spritzvorgang in die Speichereinheit 30 bei Abgabe des Koinzidenzsignals aus dem Vergleicher 44 eingespeichert. In der gleichen Weise wie zuvor wird der Zählwert im Zähler 45 nach dem Aufzeichnungsvorgang für die Position P₁ um 1 erhöht, so daß auf den Anzeigeeinrichtungen 47 und 48 »2« erscheint. Die nachfolgenden Aufzeichnungsvorgänge werden in der gleichen Weise durchgeführt, wobei die Düse 62 in die Positionen P₂, ..., P₁, P(J₊₁), ..., P_n bewegt wird und durch Abgabe der Koinzidenzsignale in diesen Positionen die von den Potentiometern 14-18 in diesen Positionen erhaltenen Positionssignale, die durch die Einstelleinrichtung 35 vorgegebenen Divisionssignale und das EIN- oder AUS-Signal für den Spritzvorgang in den Speicher 30 eingespeichert werden. Nach Vollendung der Aufzeichnung für die letzte Position P_n schreibt das Steuergerät 27 bei Betätigung des AUS-Schalters 52 ein das Betriebsende anzeigendes Signal an die Adresse ein, die auf die Adresse folgt, an der die letzten Signale eingespeichert worden sind und schreibt die Anzahl (n + 1) an der Adresse 0 in die Speichereinheit 30 ein.

Wenn die Wiedergabe für das bewegte Werkstück W nach dem Aufzeichnen erfolgen soll, wird zunächst der

Schalter 49 in die EIN-Stellung gebracht. Beim Empfang des EIN-Signals aus dem Schalter 49 gibt das Steuergerät 27 ein die Pumpe in der hydraulischen Quelle 54 beaufschlagendes Steuersignal ab. Wenn die Pumpe der hydraulischen Quelle 54 beaufschlagt wird, wird ein hydraulischer Druck an die Servoventile 61 a -61 e abgegeben. Wenn der Schalter zur Umschaltung des Steuergeräts 27 auf den Wiedergabebetrieb und danach der START-Schalter 44 betätigt worden sind, nimmt das Steuergerät 27 die Steuerung des Wiedergabebetriebes auf. Zunächst gibt das Steuergerät 27 bei Empfang des Betätigungssignals aus dem Schalter 51 Rückstellsignale an die Zähler 41 und 45 ab, um die Zählerstände zu löschen. Wenn das Werkstück W sich bewegt und ein den Vorlauf des Werkstücks anzeigendes Signal vom Sensor 39 α abgegeben wird, liefert das Steuergerät 27 ein Steuersignal zur Bestimmung des Auslesens der Positionssignale, der Divisionssignale und des EIN/AUS-Signals, die in der Aufzeichnungsposition P₀ gespeichert worden sind, an die Speichereinheit 30, und gibt außerdem Steuersignale an die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 und an die Register 31 a - 31 e, 32 und 33 ab, so daß jedes der ausgelesenen Signale in den zugehörigen Registern gespeichert wird. Zur gleichen Zeit gibt das Steuergerät 27 Impulse aus dem Impulsgenerator 38 an die Schalteinheit 40 ab sowie Steuersignale an die Register 31 a -31 e und 56 a -56 e, so daß die Positionssignale, die in den Registern 31 a -31 e gespeichert worden sind, in die Register 56e-56e eingespeichert werden. Die Werte für die Positionssignale, die zuvor in den Registern 31a bis 31 e gespeichert worden sind, sind in der Binärzahl 0, wenn das Steuergerät 27 den Inhalt der Register 31 a-31 e, 56 α-56 e usw. in dem Moment löscht, in dem das EIN-Signal für den Schalter 51 empfangen wird. Es sei jedoch hier der Einfachheit halber angenommen, daß die Werte X_0n - X_en für die in der Aufzeichnungsposition F_n erhaltenen Positionssignale zuvor in den Registern 31 a -31 e eingespeichert worden sind. Demgemäß werden die Werte X_0n-X_n für die Positionssignale in die Register 56a-56e, die Werte X_a0-X_e0 für die in der Position P₀ erhaltenen Positionssignale in die Register 31 a -31 e, der Wert N_n für das Divisionssignal in das Register 32 und das AUS-Signal für den Spritzvorgang in das Register 33 eingespeichert. Wenn die obigen Werte in die Register eingespeichert worden sind, und durch Umschalten die Schalteinheit 40 die Impulse aus dem Impulsgenerator 38 an den Zähler 41 und an die Interpolationsschaltungen 55 a -SSe abgibt, führen die Interpolationsschaltungen 55a-55e die Interpolation synchron mit den Impulsen aus dem Impulsgenerator 38 aus. Da der Zählwert »1« als Wert C_n aus dem Zählen 41 an die Interpolationsschaltungen 55a-55e durch die Abgabe eines Impulses (one shot of pulse) aus der umschaltenden Schalteinheit 40 abgeben wird, interpoliert beispielsweise die Interpolationsschaltung 55β wie folgt:

XgQ — X _0n

zugeführt werden, werden als Soll-Werte den Vergleichern 59a-59e eingegeben. Die Vergleicher 59o-59e vergleichen die Positionssignale aus den Analogspeichern 58a-58<> mit den die Ist-Werte dar-

S stellenden Positionssignalen aus den Eingangsschaltungen 21-25 und geben die Differenzsignale an die Servoverstärker60a-60e ab. Die Differenz:ignaic aus den Servoverstärkern 60 a -6Oe steuern die Servoventile 61a-61e, wodurch die Abgabe des hydraulischen Drucks der hydraulischen Quelle 54 an die Stellmotoren 9-13 derart gesteuert wird, daß die Düse 62 etwa in die berechnete Position einfahrt, d. h. in die Position P„₀₁, die auf der geradlinigen, die Positionen P₀ und P_n verbind?..uen Linie von der Position

is P_n zu der Position P₀ um ^etwa \iN„ der Strecke P₀P_n entfernt liegt. Wenn die Schalteinheit 40 einen Impuls (one shot of pulse), der wiederum vom Impulsgenerator 38 abgegeben wird, zur Erhöhung des Zählwertes C_n auf »2« im Zähler 41 liefert, führt beispielsweise die Interpolationsschaltung 55 a folgende Interpolation aus:

Die anderen Schaltungen 55ö-55e interpolieren in der gleichen Weise. Die Ausgangssignale der Interpolationsschaltungen werden an die D/A-Converter 57β- 57e abgegeben. Die D/A-Converter 57a-57e wandeln die Ausgangssignale in Analogsignale um und geben sie an die Analogspeicher 58 α-58 c ab. Die Analogsignale, die den Analogspeichern 58e-58e XaO Xai

2.

Die Interpolation erfolgt synchron mit dem zweit? ·. Impuls aus der Schalteinheit 40. Die anderen Interpolationsschaltungen 55a-55e interpolieren in der gleichen Weise. Wenn der Wert N_n für das durch die Einrichtung 35 vorgegebene Divisionssignal im Aufzeichnungsbetrieb in der Position P₀ beispielsweise »2« ist, weil das Register 32 einen 2 entsprechenden Binärwert enthält, geben die Interpolationsschaltungen 5Sa-SSe die Werte X_a0-X_f0 für die Positionssignale als Ergebnis der Interpolation ab, und der Vergleicher 44, der den Inhalt des Registers 32 mit dem Zählwert des Zählers 41 vergleicht, stellt Koinzidenz fest und gibt ein Koinzidenzsignal an das Steuergerät 27 ab. Die Werte X_a0-X_e0 für die Positionssignale aus den Interpolationsschaltungen 55a-55e werden in analoge Signale umgewandelt, in den Analogspeichern So a-5Se gespeichert und den Servokreisen als SoIi-Werte zugeführt, wobei die Düse 62 in die Position P₀ gefahren wird.

Das Steuergerät 27 gibt beim Empfang des Koinzidenzsignals aus dem Vergleicher 44 einen Impuls (one shot of pulse) an den Zähler 45 ab, um den Zäblwert im Zähler 45 um 1 zu erhöhen, und gibt außerdem einen Rückstellimpuls an den Zähler 41 ab, so daß der Zähler 41 auf Null zurückgestellt wird. Daher zeigen die Anzeigeeinrichtungen 47 und 48 »1« an. Ferner prüft das Steuergerät 27. ob das EIN-Signal für den Spritzvorgang im Register 33 gespeichert ist, und gibt, falls das EIN-Signal gespeichert ist, ein START-Signal die Spritzbetätigungseinrichtung 63. Da der Beginn des Spritzvorgangs in der Aufzeichnungsposition P₀ noch nicht vorgegeben worden ist und folglich das EIN-Signal für den Spritzvorgang sich zu dieser Zeit nicht im Register 33 befindet, wird kein Lack aus der Düse 62 gespritzt Danach gibt das Steuergerät ein Steuersignal an die Speichereinheit 30 ab, so daß die Positionssignale, das Divisionssignal und das in der Aufzeichnungsposition P₁ eingespeicherte EIN- oder AUS-Signal für den Spritzvorgang ausgelesen werden, wobei gleichzeitig Steuersignale an die Signalübertragungs-Steuerschaltung 29 und an die Register 31 a-31 e, 32 und 33 abgegeben werden, um die ausgelesenen Signale in die Register einzuspeichern. Ferner gibt das Steuer-

gerät 27 auch Steuersignale an die Register 31 a -31 e und 56a -56e ab, so daß die in den Registern31 β -31 e gespeicherten Positionssignale an die Register 56a-56e übertragen werden. Auf diese Weise werden die Positionssignale in der Aufzeichnungsposition P₀ in den Registern 56 a - 56 e gespeichert, und die Positionssignaie in der Aufzeichnungsposition Pi werden in den Registern 31 a -31 e gespeichert. Wenn die Schalteinheit 40 einen Impuls (one shot of pulse) an die Interpolationsschaltungen 55 a -SSe und an den Zähler 41 abgibt, führen dann die Interpolationsschaltungen 55a-55e in der gleichen Weise wie oben eine Interpolation bei Empfang dieses Impulssignals aus und geben die Ausgangssignale an die D/A-Converter 5Ta-STe ab. Es wird also folgende Interpolation vorgenommen:

N₀

wobei die Interpolation auf dem Zählwert C_n im Zähler 41 beruht. Wenn der Wert N₀ für das Divisionssignal anstatt auf 2 wie im vorliegenden Fall auf 20 e'-^estellt ist, geben die Interpolationsschaltungen 55a-55e bei jeder Änderung des Zählwerts im Zähler 41 entsprechende Positionssignale ab, so daß die Düse 62 auf einer geradlinigen, die Positionen P₀ und Pi verbindenden Linie von der Position P₀ zur Position P, um jeweils 1/20 der Strecke P₀P_n verschoben wird.

Die Positionssignale aus den Interpolationsschaltungen 55a-55e werden über die D/A-Converter 57 a- 57 e und die Speicher 58 α -58 c den Servokreisen zugeführt. Unter dem Einfluß der Positionssignale aus den Speichern 58a-5%e als Soll-Werte und der Positionssignale aus den Eingangsschaltungen 21-25 als Ist-Werte wird die Düse 62 mit Hilfe der Servokreise bewegt. Wenn der Zähler 41 den Zählwert 20 erreicht, gibt der Vergleicher 44 ein Koinzidenzsignal an das Steuergerät 27 ab. Das Steuergerät gibt einen Impuls an den Zähler 45 ab, so daß auf den Anzeigegeräten 47 und 48 »2« erscheint, und gibt außerdem zur gleichen Zeit ein Löschsignal an den Zähler 41 sowie die nächsten Steuersignale in der gleichen Weise wie oben ab. Da das EIN-Signal für den Spritzvorgang in der Speichereinheit 30 in der Aufzeichnungsposition P₁ gespeichert worden ist, ist das EIN-Signal im Register 33 enthalten. Das Steuergerät 27 erfaßt dieses EIN-Signal und gibt ein Betätigungs-START-Signal an die Betätigungseinrichtung 63 nach Empfang des Koinzidenzsignals aus dem Vergleicher 44 ab. Beim Empfang dieses Betätigungs-START-Signals gibt die Betätigungseinrichtung 63 Farbe an die Spritzdüse 62 ab, die dann aus der Düse herausgespritzt wird und das Werkstück W in der Position P, überzieht. Die nachfolgenden Vorgänge laufen in der gleichen Weise ab, wobei die Düse 62 nacheinander in den Positionen Pi, ..., P₁, P(,+!), ··· P_n positioniert wird und Farbe auf das Werkstück W spritzt Wenn im Register 33 nach dem Einfahren in die Position P_n das AUS-Signal für den Spritzvorgang erfaßt wird, gibt das Steuergerät das Betätigungs-STOP-Signal an die Betätigungseinrichtung 63 ab, worauf die Betätigungseinrichtung 63 abgeschaltet und keine Farbe mehr an die Spritzdüse 62 geliefert wird. Danach beginnt das Steuergerät 27 mit dem Auslesen der darauffolgenden Positionssignale und dergleichen aus der Speichereinheit 30. Da das das Betriebsende anzeigende Signal an der Adresse eingeschrieben worden ist, die der Adresse folgt, unter der die Positionssignale und die anderen Werte für die Aufzeichnungsposition P_n eingespeichert worden sind, beendet das Steuergerät 27 beim Lesen des das Betriebsende anzeigenden Signals den Wiedergabevorgang und wird dann in den Bereitschaftszustand zur Erfassung der Abgabe des nächsten START-Signals oder der Abgabe eines den Vorbeilauf des Werkstückes anzeigenden Signals aus dem Sensor 39 a überführt. Nachdem das ENDE-Signal (Betriebsende) gelesen worden ist, prüft das Steuergerät 27 den unter der Adresse 0 in der Speichereinheit 30 gespeicherten Inhalt, d.h., die Anzahl (n +1) für die Aufzeichnungspositionen und den Zählinhalt im Zähler 45, um zu bestätigen, daß die Wiedergabe normal durchgeführt worden ist.

Obwohl der Roboter synchron mit der Bewegung des Werkstückes W manipuliert wird, indem die Impulse aus dem Impulsgenerator 38 bei der obigen Ausführungsform ausgenützt werden, kann der Roboter auch in der gleichen Weise manipuliert werden, wenn das Werkstück stationär verharrt. Der Betrieb ist auch möglich, wenn die Beziehung zwischen Roboter und Werkstück asynchron ist. Die Impulse werden dann aus dem Impulsoszillator 43 anstatt aus dem Generator 38 an den Zähler 41 und die Interpolationsschaltungen 55a-55e abgegeben, indem die Schalteinheit 40 durch Drücken des Schalters 42 entsprechend umgeschaltet wird.

Obwohl in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen die aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsvorgänge kontinuierlich ausgeführt wurden, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. In einer modifizierten Ausführungsform kann beispielsweise ein Betriebs-Unterbrechungsschalter 70 an einem tragbaren Korrekturgerät 46 vorgesehen sein, mit dem der Steuerbetrieb des Steuergerätes 27 vor dem Lesen neuer Positionssignale im Wiedergabebetrieb unterbrochen werden kann, wobei neue Aufzeichnungen für Positionen durchgeführt werden können, die nach der Position liegen, für die die Wiedergabe unterbrochen worden ist. Das Vorhandensein des Betriebsunterbrechungsschalters 70 zur Unterbrechung der Steuerung im Wiedergabebetrieb in beliebigen Positionen hat zur Folge, daß Korrekturen an den Aufzeichnungspositionen leicht durchgeführt werden können. Wenn eine Aufzeichnungsposition im Rahmen einer Korrrektur gestrichen werden soll, kann das Aufzeichnungsprogramm neu geordnet werden, indem die Positionssignale und dergleichen in der Aufzeichnungsposition, die auf die zu streichende Aufzeichnungsposition folgt, unter den Adressen der Speichereinheit 30 gespeichert werden, unter denen die Positionssignale und dergleichen für die zu streichende Aufzeichnungsposition gespeichert worden ist, und indem die Positionssignale und dergleichen für die nachfolgenden Aufzeichnungspositionen unter die Adressen der Speichereinheit 30 gespeichert werden, die darauf folgen. Die im Rahmen einer Korrektur durchzuführende Aufnahme einer neuen Auf-Zeichnungsposition kann durchgeführt werden, indem der Betriebsunterbrechungsschalter 70 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 Positionssignale und dergleichen, die den Aufzeichnungspositionen zugeordnet sind, die der neu aufzunehmenden Position

folgen, nacheinander in den vorhergehenden Adressen gespeichert. Der Punkt, an dem die Aufzeichnungsposition aus der Speicheieinheii30 im Wiedergabebetrieb ausgelesen witd, kann exakt mit Hilfe der Anzeigeeinrichtungen 47 und 48 überwacht werden, die den Zählwert im Zähler 45 anzeigen.

üer Betriebsunterbrechungsschalter 70 macht es möglich, die Aufzeichnungsposition zu korrigieren und die Anzahl der Aufzeichnungspositionen zu erhöhen oder zu vermindern, wodurch sich vielseitige Anwendungsmöglichkeiten für den erfindungsgemäßen Roboter eröffnen. Bei einer weiteren Ausführungsform werden Positionssignale und dergleichen, die nur für eine wahlweise zu benutzende Position gedacht sind, in der Speichereinheit 30 in der Aufzeichnungsposition gespeichert, und die Aufzeichnungen für alle anderen Positionen werden als Korrektur durchgeführt. Bei einer anderen Ausführungsform sind ein Schalter 71 für einen schrittweisen Betrieb und ein Schalter 72 für einen kontinuierlichen Betrieb in dem Korrekturgerät 46 vorgesehen, und das Steuergerät 27 sorgt dafür, daß die Düse 62 schrittweise in jede Aufzeichnungsposition bei jeder Betätigung des Schalters 71 nach Betätigung des Schalters 70 bewegt wird. Andererseits wird die Düse 62 bei Betätigung des Schalters 72 im Wiedergabebetrieb kontinuierlich bewegt Mit einem Schalter 73 für die Richtungsumkehr kann außerdem die Wiedergabe auch rückwärts in der Reihenfolge P_n, P„-i,...,P2,P\ erfolgen. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß im Falle des vorübergehenden Anhaftens des Wiedergabebetriebs durch Drücken des Schalters 70 der Förderer 37 ebenfalls gestoppt wird und daß im Falle des schrittweisen, kontinuierlichen oder in entgegengesetzter Richtung ablaufenden Betriebs bei der Wiedergabe - was durch Drücken der Schalter 71, 72 oder 73 bewerkstelligt wird - die aus dem Impulsgenerator 38 kommenden Impulse in entsprechender Weise aus der Schalteinheit 40 abgegeben werden. Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Positions-Einsteller 74 im Korrekturgerät 46 vorgesehen sein, mit dem die erforderlichen vertikalen und horizontalen Bewegungen unabhängig von den in der Speichereinheit 30 gespeicherten Positionssignalen durchgeführt werden können, so daß die Düse 62 um mit dem Positions-Einsteller 85 vorgegebene Strecke verschoben werden kann. Schließlich kann ein weiterer Einsteller 75 in dem Korrekturgerät 46 vorgesehen sein, der dem Einsteller 35 gleicht, so daß das Intervall für den Vorgang zur Kennzeichnung der Position auch von dem Korrekturgerät 46 aus wahlweise eingestellt werden kann.

Es wird nun die Betriebsart beschrieben, bei der die Daten für die Betätigung zur Verwendung im Wiedergabebetrieb in komprimierter Form in der Speichereinheit 30 gespeichert sind und die tatsächlichen Arbeitsvorgänge im Wiedergabebetrieo auf der Grundlage dieser komprimierten Daten ausgeführt werden.

Bei dieser Ausführungsform weist das Korrekturgerät 76 einen Schalter 80 zum Kennzeichnen bzw. zur Markierung einer Position P₁ in bezug auf das Werkstück W auf. Das Steuerschaltpult 34 hat einen Betriebsschalter 81 für die Umschaltung auf eine Wiedergabe mit komprimierten Daten, und die Steuerkonsole 20 hat eine Additionsschaltung 82. Ein Betätigungssignal aus dem Schalter 80 wird dem Steuergerät 27 zugeführt, das dann seinerseits unter dem Einfluß des Betätigungssignals aus dem Schalter 80 Steuersignale an die Speichereinheit 30 und andere Einheiten abgibt. Die Anzahl der Betätigungen des Schalters Si wird im Zähler 45 gezählt Der Schalter 81 wird zu: Schaffung komprimierter Daten nach dem Aufzeich nungsvorgang gedrückt, und das Steuergerät 27 wire s auf die Wiedergabe mit komprimierten Daten be Empfang des Betätigungssignals aus dem Schalter 8 eingestellt Wenn auf die Wiedergabe mit komprimierten Daten eingestellt worden ist, sammelt die Additionsschaltung 82 die im Register 32 für das Intervall

ίο zwischen zwei aufeinanderfolgenden Betätigungen des Schalters 80 gespeicherten Divisionssignale. Die in dei Additionsschaltung 82 gesammelten Divisionssignale werden als komprimierte Daten in der Speichereinheit 30 eingespeichert

Es wird nun das Verfahren näher erläutert, mit den die komprimierten Daten erhalten werden. Um die komprimierten Daten zu erhalten, wird der Robotei zunächst im Aufzeichnungszustand manipuliert, wie zuvor beschrieben, wodurch die noch nicht kompri mierten Daten auf einmal in den ersten Speicherbereich der Speichereinheit 30 eingespeichert werden Nachher wird der gleiche Wiedergabebetrieb wie zuvoi beschrieben mit dem Roboter ausgehend von den in ersten Speicherbereich gespeicherten Daten durchge führt. Das heißt, daß der Roboter mit komprimierter Daten im Wiedergabebetrieb arbeitet.

Im Wiedergabebetrieb mit komprimierten Dater läuft der Förderer 37 mit einer genügend herabgesetz ten Geschwindigkeit, so daß der Bedienungsmann die erforderlichen Aufzeichnungspositionen kennzeich nen bzw. markieren kann. Insbesondere wird die Geschwindigkeit des Förderers 37 derart eingestellt daß das Intervall für das Auftreten der Impulse aus den Impulsgenerator 38 in ausreichendem Maße vergrößer werden kann. Der Schalter 81 wird gedrückt, um da; Steuergerät 27 auf die Wiedergabe mit komprimierter Daten einzustellen. Dann wird die Wiedergabe aus gehend von den im ersten Speicherbereich dei Speichereinheit 30 gespeicherten Aufzeichnungsdater mit dem Roboter durchgeführt, so daß die Düse6i nacheinander mit geringer Geschwindigkeit in die Posi tionen P_n, P₀, P_x, ..., P₁, P_u+U, ... eingefahren wird und die Additionsschaltung 82 addiert nacheinandei die im Register 32 gespeicherten Divisionssignale be jedem Lesen der Signale in der Position P,, bis dei Schalter 80 gedrückt wird. Im Wiedergabebetrieb mil komprimierten Daten werden, wenn das Positionssi gnal, das Divisionssignal und das EIN-Signal für der Spritzvorgang für die Anfangsstellung P₀ auc dem erster Speicherbereich der Speichereinheit 30 ausgelesen wer den, diese Signale in die Register 31 a -31 e, 32 und 3: eingegeben und sofort in den zweiten Speicherbereict der Speichereinheit in der gleichen Weise eingespei chert, wie es für den ersten Speicherbereich beschrie

ben ist. Andererseits wird die Übertragung der im Regi ster32 gespeicherten Divisionssignale an die Addi tionsschaltung 82 nicht durchgeführt. Wenn dann de: Bedienungsmann den Schalter 80 beispielsweise bei ii der Position P_x befindliche Düse 62 drückt, speicher das Steuergerät die gleichen Signale wie die in den Regi stern 31 a-31 e gespeicherten Signale, die Ausgangs signale aus der Additionsschaltung 82 (die den gleicher Wert wie das Divisionssignal im Register 32 in der Po sition P_x annehmen) und das ElN/AUS-Signal für der Spritzvorgang, das im Register 33 gespeichert ist, in der zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 unte der Adresse ein, die auf die Adresse folgt, unter der die Signale betreffend die Position P₀ gespeichert sind, unc

löscht die Additionsergebnisse in der Additionsschaltung 82 (»0«). Das heißt, daß das Positionssignal, das Divisionssignal und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang, die im Aufzeichnungsbetrieb in der Position P₁ erhalten werden, bei Betätigen des Schalters 80 s in der Position P_x im zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 gespeichert werden. Ferner wird bei Betätigen des Schalters 80 beim Positionieren der Düse 62, beispielsweise beim Einfahren in die Position P₁., das Steuergerät 27 in der gleichen Weise wie oben betrieben, in der es das in den Registern 31 β-31 e gespeicherte Positionssignal, das Additionssignai in der Additionsschaltung 82 (das in der Position P_y das Divisionssignal in der Position P₂ und das Divisionssignal in der Position P₃ addierenden Wert hat) und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang, das im Register 33 gespeichert ist, dem zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 unter der Adresse einspeichert, die der Adresse folgt, unter der die Signale betreffend die Position P₁ gespeichert sind, und den Ausgang der Additionsschaltung 82 auf 0 zurückstellt. Das heißt, daß das Positionssignal und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang, die im Aufzeichnungsbetrieb in der Position Pj erhalten werden, und die Additionsergebnisse für die Divisionssignale, die in den Positionen P₂ und P₃ vorgegeben worden sind, im zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 bei Betätigen des Schalters 80 in der Position Py gespeichert werden. Da der Zähler 45 auch die Anzahl der Betätigungen des Schalters 80, wie zuvor beschrieben, speichert, zeigt er den Zählwert »3« an diesem Punkt an (der Zählwert im Zähler 45 wird um 1 beim Speichervorgang betreffend die Position P₀ erhöht). Die darauffolgenden Vorgänge werden in der gleichen Weise wie ober, durchgeführt, wobei die Signale in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 bei jedem Betätigen des Schalters 80 eingespeichert werden. Danach werden, wenn der SchalterSO in einer Position gedrückt wird, die unmittelbar vor der Position P_n liegt, das Positionssignal, das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang und die Additionssignale der Additionsschaltung 82, die in der Position P_n erhalten werden, im zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 gespeichert. Wenn das Betriebsende-Signal aus dem ersten Speicherbereich der Speichereinheit 30 ausgelesen wird, schreibt das Steuergerät 27 auf das letzte Signal im zweiten Speicherbereich folgend ein Betriebsende-Signal sowie die Anzahl der komprimierten Aufzeichnungspositionen ein, d.h. den Zählwert m + 1 (m S n) in den Zähler 45 unter der Adresse 0 des zweiten Speicherbereichs. Wenn der Schalter 80 vor der Positionierung der Düse 62 in die Position P_n nicht betätigt wird, führt das Steuergerät 27 in bezug auf das Auslesen des Betriebsende-Signals aus der Speichereinheit 30 beim Betätigen des Schalters 80 dieselbe Steuerfunktion wie oben aus und speichert die Signale in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 ein. Damit ist die Operation für die datenkomprimierte Wiedergabe beendet und die komprimierten Aufzeichnungsdaten sind in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 eingespeichert. Dann kann der Wiedergabebetrieb durch Auslesen der Aufzeichnungsdaten, das sind die Positionssignale, die Divisionssignale und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang, die im zweiten Speicherbereich gespeichert sind, tatsächlich durchgeführt werden, während der Förderer 37 sich mit einer vorschriftsmäßigen Geschwindigkeit bewegt.

Wenn die Wiedergabe ausgehend von dem im zweiten Speicherbereich gespeicherten komprimierten Aufzeichnungsdaten durchgeführt wird, fuhren das Steuergerät 27 und dergleichen die gleichen Steuerfunktionen aus, wie sie bei der Wiedergabe ausgeführt werden, wenn die im ersten Speicherbereich gespeicherten Aufzeichnungsdaten zugrunde liegen. Nachdem die erforderlichen komprimierten Aufzeichnungsdaten im zweiten Speicherbereich einmal gespeichert worden sind, kann der erste Speicherbereich der Speichereinheit 30 für andere Aufzeichnungsvorgänge verwendet werden.

Es wird nun erläutert, wie eine automatische Datenkompression möglich ist.

Bei dieser Ausführungsform ist jeder Interpolationsschaltung 55a-55e in der Steuerkonsole 20 ein Vergleicher zugeordnet, so daß die Interpolationsschaltungen 55a-55e im wesentlichen Vergleichs- und Interpolationsschaltungen bilden.

Die Vergleichs/Interpolationsschaltungen 55a-55e bestimmen die Differenz zwischen dem Wert für das Positionssignal in der Position P₁, das in jedem der Register S6a~S6e gespeichert ist, und dem Wert für die Positionssignale in der Position P_u+\_h die in den Registern 31 a -31 e gespeichert sind, und geben an das Steuergerät 27 ein die Speicherung anzeigendes Signal ab, wenn die Differenz einen vorgegebenen Wert überschreitet oder die Polarität (positiv oder negativ) der Differenz von der sich bei der unmittelbar zuvor ausgeführten Vergleichsoperation ergebenden Differenz verschieden ist. Der zuvor den Vergleichs/Interpolationsschaltungen 55a -55e eingegebene Wert wird derart bestimmt, daß die am Kopf 2 befestigte Spritzdüse 62 innerhalb eines zulässigen Bereiches bei der Wiedergabe bewegt werden kann.

Ein Register 90 und ein Vergleicher 91 sind ferner in der Steuerkonsole 20 bei dieser Ausführungsform vorgesehen. Das Register 90 speichert das eventuell im Register 33 vorliegende EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang, wenn ein neues AUS-Signal für den Spritzvorgang im Aufzeichnungsbetrieb in das Register 33 eingespeichert werden soll. Im Aufzeichnungsbetrieb werden der Inhalt des Registers 33 und der Inhalt des Registers 90 miteinander im Vergleicher 91 verglichen, und der Vergleicher 91 gibi ein Anzeigesignal an das Steuergerät 27, wenn die Inhalte voneinander verschieden sind. Bei dieser Ausführungsform führt, wenn das Anzeigesignal weder von den Vergleichs/Interpolationsschaltungen 55 a- SSe noch von dem Vergleicher 91 beim Vergleichsvorgang abgegeben wird, die Additionsschaltung 82 den Addiervorgang für das im Register 32 gespeicherte Divisionssignal und das Divisionssignal vor der Speicherung des gerade zuvor erwähnten Divisionssignals aus und speichert das Additionsergebnis. Ferner führt die Additionsschaltung 82, wenn auch in dem darauffolgenden Vergleichsvorgang kein Anzeigesignal abgegeben wird, eine Addition für das Additionsergebnis für die Divisionssignale und das neu im Register 32 gespeicherte Divisionssignal durch und speichert das neue Additionsergebnis. Wenn das Anzeigesignal im Vergleichsvorgang abgegeben wird, speichert die Additionsschaltung 82 erneut das Divisionssignal im Register 32.

Es wird nun der Betrieb eines Roboters mit derartigen Vergleichs/Interpolationsschaltungen 55a-55«· näher erläutert. Der Aufzeichnungsbetrieb wird in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt, bei der die Positionssignale, Divisionssignale

und dergleichen umfassenden Betätigungsdaten zunächst in den ersten Speicherbereich der Speichereinheit 30 gespeichert werden. Nach Einspeicherung der Betätigungsdaten in den ersten Speicherbereich gibt das Steuergerät 27 - in der Betriebsart AUFZEICHNUNG gehalten - das Positionssignal, das Divisionssignal und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang, die in der Position P₀ gespeichert worden sind, aus der Speichereinheit 30 ab, und diese Signale gelangen an die Register 31 a -31 e, 32 und 33, wobei gleichzeitig diese Signale durch das Steuergerät in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 in der Ordnung, in der sie gespeichert worden sind, eingespeichert werden. Der Zähler 45 empfängt einen Impuls (one shot of pulse) aus dem Steuergerät 27 beim Einspeichern des Positionssignals, des Divisionssignals und des EIN/AUS-Signals für den Spritzvorgang in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30, und die Anzeigeeinrichtungen 47 und 48, die den Zählwert im Zähler 45 anzeigen, zeigen »1« an. Ferner liest das Steuergerät 27 das Positionssignal, das Divisionssignal und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang, die in der Position P₁ gespeichert worden sind, aus dem ersten Speicherbereich der Speichereinheit 30 aus, speichert diese Signale in die Register 31 α-31«, 32 und 33 ein und überträgt und speichert das Positionssignal in der Position P₀, das in den Registern 31 a -31 e enthalten ist, in die Register 56 a - 56 e ein, femer das Divisionssignal in der Position P₀, das im Register 32 enthalten ist, in das Register der Additionsschaltung 82 und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang in der Position P₀, das im Register 33 enthalten ist, in das Register 90. Danach beginnen die Vergleichs/Interpolationsschaltungen 55 a -55e und der Vergleicher 91 mit der Vergleichsoperation. Jede der Vergleichs/Interpolationsschaltungen 55a -55 e bestimmt die Differenz zwischen den Positionssignalen in den Registern 56 a - 56 e und den Positionssignalen in den Registern 31 a -31 e und prüft, ob der absolute Wert für die Differenz den vorgegebenen Wert überschreitet. Der Vergleicher 91 ermittelt, ob das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang im Register 33 von dem EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang im Register 90 verschieden ist. Im ersten Vergleichsvorgang wird der Unterschied in der Polarität zwischen den berechneten Differenzen nicht beurteilt. Vielmehr wird die Polarität immer als verschieden oder gleich angesehen. Die Vergleichs/Interpolationsschaltungen 55 a - 55 e liefern die Anzeigesignale an das Steuergerät 27, wenn der absolute Wert für die Differenz größer als der vorgegebene Wert ist oder wenn eine Differenz für die Polarität zwischen den Differenzen als Ergebnis des Vergleichs vorliegt. Wenn der absolute Wert für die Differenz kleiner als der vorgegebene Wert ist oder wenn keine Differenz für die Polarität zwischen den Differenzen als Ergebnis des Vergleichs vorliegt, wird kein Anzeigesignal abgegeben. In der gleichen Weise gibt der Vergleicher 91 ein Anzeigesignal an das Steuergerät 27, wenn die EIN/AUS-Signale für den Spritzvorgang in den Registern 33 und 90 voneinander verschieden sind, d.h., wenn ein EIN-Signal für den Spritzvorgang in dem einen der Register und ein AUS-Signal für den Spritzvorgang in dem anderen der Register enthalten ist. Wenn die gleichen Signale in beiden Registern 33 und 90 enthalten sind, wird kein Anzeigesignal abgegeben. Die Vergleichs/Interpolationsschaltungen 55a -55e speichern die sich beim Vergleichsvorgang ergebende Polarität der Differenz in das innere Register für eine Verwendung beim nächsten Vergleich ein. Das Steuergerät 27 speichert beim Empfang des Anzeigesignals aus irgendeinem der Vergleichs/Interpolationsschaltungen 55e-55e öler aus dem Vergleicher 91 das Positionssignal, das Divisionssignal und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang, die in den Registern 31 a -31 e, im Register der Additionsschaltung 82 und im Register 33 enthalten sind, in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 ein, wo jedss der Signale für die Position P₀ folgend auf die Signale für die Position P₀ gespeichert wird, speichert erneut das Positionssignal in den Registern 31 a -31 e in die Register 56a-S6e, das Divisionssignal im Register 32 in das Register der Additionsschaltung 82 und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang im

is Register 33 in das Register 90, liest wieder das gespeicherte Positionssignal, das Divisionssignal und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang in der Position P₂ aus dem ersten Speicherbereich der Speichereinheit 30 aus und speichert diese ausgelesenen Signale in die Register 31 a-31 e, 32 und 33. Wenn das Steuergerät 27 das Anzeigesignal weder von den Vergleichs/ Interpolationsschaltungen 55a-55e noch vom Vergleicher 91 nach Durchführung der Vergleichsoperation erhält, speichert es nicht die Positionssignale, die Divisionssignale und die EIN/AUS-Signale für den Spritzvorgang in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30, sondern löscht die Positionssignale in den Registern 31 β -31 e und die EIN/AUS-Signale für den Spritzvorgang im Register 33. Gleichzeitig überträgt das Steuergerät 27 das Divisionssignal im Register 32 an die Additionsschaltung 82, wodurch die Schaltung das übertragene Divisionssignal dem Divisionssignal an der Position P₀ im Register der Additionsschaltung 82 hinzu addiert und speichert das vorher erhaltene Additionsergebnis im Register der Additionsschaltung 82. Dann liest das Steuergerät 27 wieder das Positionssignal, das Divisionssignal und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang, die für die Position P₂ gespeichert sind, aus dem ersten Speicherbereich der Speichereinheit 30 aus und speichert die ausgelesenen Signale in die Register 31 α -31c, 32 und 33 ein. Das Steuergerät 27 gibt einen Impuls an den Zähler 45 jedesmal dann ab, wenn ein Anzeigesignal empfangen wird, um den Zählwert des Zählers 45 stufenweise zu erhöhen. Insbesondere wird der Zählwert im Zähler 45 bei jeder Einspeicherung des das Positionssignal, das Divisionssignal und EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang an einer Position umfassenden Datenblocks in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 um 1 erhöht, und daher kann die Anzahl der Einspeicherungen der Datenblccke in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 auf den Anzeigeeinrichtungen 47 und 48 angezeigt werden. Die Operationen werden in der gleichen Weise ausgeführt, nachdem die Signale für die Position P₂ ausgelesen worden sind, wobei das Steuergerät das Positionssignal in den Registern 56a-56e und die EIN/AUS-Signale für den Spritzvorgang im Register 90, so wie sie sind, so lange aufrechterhält, bis das Anzeigesignal empfangen wird, und die Additionsschaltung 82 derart steuert, daß sie nacheinander die Divisionssignale addiert und die neu ausgelesenen Positionssignale und dergleichen in die Register 31e-31e, 32 und 33 einspeichert. Bei Empfang des Anzeigesignals speichert andererseits das Steuergerät 27 das Positionssignal in den Registern 31 a -31 e, die Divisionssignale, die ggf. im Register der Additionsschaltung 82 gesammelt sine! und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang im Register 33

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nacheinander in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 ein sowie das Positionssignal in den Registern 31a-31e in die Register 56a~S6e, das Divisionssignal im Register 32 in das Pegister der Additionsschaltung 82 und das EIN/AUS-Signal für den Spritzvorgang im Register 33 in das Register 90. Wenn das Steuergerät 27 ferner das Betnebsende-Signal aus der Speichereinheit 30 ausliest, nachdem die Signale fiir die Position P_n ausgelesen worden sind, prüft das Steuergerät 27, ob die Anzeigesignale im Vergleichsvorgang nach dem Auslesen der Signale für die Position P_n erhalten worden sind (die Prüfung kann durch Auslesen des Divisionssignals, beispielsweise für die Position P_n, aus dem ersten Speicherbereich der Speichereinheit 30 und Vergleichen des ausgelesenen Divisionssignals mit dem Divisionssignal im Register der Additionsschaltung 82 ausgeführt werden). Wenn das Anzeigesignal für die Speicherung erhalten worden ist, speichert das Steuergerät 27 das Be'xiebsende-Signal in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit30 unter der Adresse ein, die der Adresse folgt, unter der die Signale für die Position P_n gespeichert werden, und speichert den Zählwert m + 1 (m S n) in den Zähler 45 unter der Adresse 0 in den beiden Speicherbereichen ein. Wenn das Anzeigesignal für die Speicherung nicht erhalten worden ist, liest das Steuergerät 27 die Signale für die Position P_n aus dem ersten Speicherbereich der Speichereinheit 30 aus, und speichert die ausgelesenen Signale wieder in den zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 ein. Danach speichert das Steuergerät 27 das Betriebsende-Signal in den zweiten Speicherbereich in der gleichen Weise wie oben beschrieben ein und speichert außerdem den Wert m + 1 (Zählwert m im Zähler 45 +1) unter der Adresse 0 ein. Danach werden die Positionssignale, die Divisionssignale und das EIN/AUS-Signal für den Spitzvorgang, die im zweiten Speicherbereich der Speichereinheit 30 gespeichert sind, für den Wiedergabebetrieb verwandet. Daher kann der erste Speicherbereich der Speichereinheit 30, in dem die Signale für die Positionen P₀, />,, ... P_n gespeichert sind, für andere Aufzeichnungsvorgänge verwendet werden. Die Daten können daher in einer komprimierten Weise in die Speichereinheit 30 als Betätigungssignale für Manipulator 1 eingespeichert werden.

Obwohl die Beendigung des Roboterbetriebs durch Betätigung des Schalters 52 bei der obigen Ausführungsform angezeigt wird, kann der Roboterbetrieb, beispielsweise der Aufzeichnungsbetrieb, automatisch mit Hilfe eines Sensors 39b beendet werden, der dem Sensor 39 β ähnlich ist und am Förderer 37 zur Erfassung eines Vorbeilaufs des Werkstücks W angeordnet ist.

Der Roboter gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf Lackierarbeiten beschränkt, sondern kann auch für andere Zwecke, beispielsweise zum Schweißen, verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Manipulator mit einem Werkzeug, einer Vielzahl von miteinander über Gelenke verbundenen beweglichen Gliedern zur Führung des Werkzeuges, einer Detektoreinrichtung zum Erfassen der Relativpositionen, die die beweglichen Glieder zueinander einnehmen, einer Kennzeichnungseinrichtung zum automatischen Kennzeichnen der von der Detektoreinrichtung im Aufzeichnungsbetrieb abgegebenen Positionssignale, einer Speichereinrichtung, die die bei der Aufzeichnung vorgegebenen Daten nacheinander speichert, einer Interpolationseinrichtung zur Durchführung einer Interpolation auf der Grundlage zweier aus der Speichereinrichtung ausgelesenen Positionssignale zur Bestimmung der Anzahl Positionen zwischen den den beiden im Wiedergabebetrieb ausgelesenen Positionssignalen entsprechenden Positionen, und einer Positioniereinrichtung zum Positionieren der beweglichen Glieder, wobei die aus der Speichereinrichtung ausgelesenen Positionssignale als Sollwerte mit den jeweiligen Positionssignalen aus der Detektoreinrichtung als Ist-Werte im Wiedergabebetrieb verglichen werden, dadurch gekennzeichnet,

daß die Speichereinrichtung (30) einen ersten Speicherbereich aufweist, in dem von der Detektoreinrichtung (14-18) abgegebene und durch die Kennzeichnungseinrichtung (38, 41, 43, 44) gekennzeichnete Positionssignale als Aufzeichnungsdaten gspeichert werden,

daß eine Vergleichseinrichtung (55 a - 55 e) vorgesehen ist zum Vergleichen der aus dem ersten Speicherbereich ausgelesenen ersten Aufzeichnungsdaten mit aus dem ersten Speicherbereich ausgelesenen zweiten Aufzeichnungsdaten, die im Wiedergabebetrieb auf die ersten Aufzeichnungsdaten folgen,

daß die Speichereinrichtung (30) außerdem einen zweiten Speicherbereich aufweist, in dem die zweiten Aufzeichnungsdaten dann als Aufzeichnungsdaten gespeichert werden, wenn die Vergleichseinrichtung (55 a- 55 e) eine vorgegebene Abweichung zwischen den ersten und den zweiten Aufzeichnungsdaten erfaßt, und
daß die Interpolationseinrichtung (SS a - 55 e) die Interpolation auf der Basis der aus dem zweiten Speicherbereich im Wiedergabebetrieb ausgelesenen Aufzeichnungsdaten ausfuhrt.

2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine manuelle Einstelleinrichtung (35) zum manuellen Einstellen von Intervallen für den Kennzeichnungsbetrieb der automatischen Kennzeichnungseinrichtung (38, 41, 43, 44) vorgesehen ist, so daß die Positionssignale aus der Detektoreinrichtung (14-18) in mit der manuellen Einstelleinrichtung vergegebenen Intervallen gekennzeichnet werden, wobei durch die eingestellte Größe der Intervalle die Anzahl der im Wiedergabebetrieb zu interpolierenden Positionen vorgegeben wird.

3. Manipulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Kennzeichnungseinrichtung (38, 41, 43, 44) einen Generator (38) zur Erzeugung elektrischer Impulse synchron mit der Bewegung eines Werkstückes, eine Zähl-

einrichtung (41) zum Zählen der Impulse aus dem Generator (38) und eine weitere Vergleichseinrichtung (44) zum Vergleichen des Zählwertes der Zähleinrichtung (41) mit dem mil der manuellen Einstelleinrichtung (35) eingestellten Wert aufweist, wobei die Positionssignale aus der Detektoreinrichtung (14-18) durch die Kennzeichnungseinrichtung (38, 41, 43, 44) gekennzeichnet werden, wenn die weitere Vergleichseinrichtung (44) Koinzidenz zwischen dem Zählwert und dem durch die manuelle Einstelleinrichtung (35) vorgegebenen Wert anzeigt.

4. Manipulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Kennzeichnungseinrichtung (38, 41, 43, 44) aufweist eine Einrichtung (43) zur Erzeugung elektrischer Impulse in von der Position eines Werkstückes unabhängigen Zeitintervallen, ferner eine Einrichtung (41) zum Zählen der aus der Generatoreinrichtung (43) zugeführten Impulse und eine weitere Vergleichseinrichtung (44) zum Vergleichen des Zählwertes der Zähleinrichtung (41) mit dem durch die manuelle Einstelleinrichtung (35) eingestellten Wert, wobei die Positionssignale aus der Detektoreinrichtung (14-18) durch die Kennzeichnungseinrichtung (38, 41, 43, 44) gekennzeichnet werden, wenn die weitere Vergleichseinrichtung (44) Koinzidenz zwischen dem Zählwert und dem durch die manuelle Einstelleinrichtung (35) vorgegebenen Wert anzeigt.