JP2652789B2 - 円弧トラッキング制御方式 - Google Patents
円弧トラッキング制御方式Info
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- JP2652789B2 JP2652789B2 JP62306849A JP30684987A JP2652789B2 JP 2652789 B2 JP2652789 B2 JP 2652789B2 JP 62306849 A JP62306849 A JP 62306849A JP 30684987 A JP30684987 A JP 30684987A JP 2652789 B2 JP2652789 B2 JP 2652789B2
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
- G05B19/4182—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell manipulators and conveyor only
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、工業用ロボットの制御方式に関し、特に、
ターンテーブルのような回転体上に載置された作業対象
物に対し、作業点を追従移動させて作業対象物に対し、
所望経路のロボット作業を実行させる円弧トラッキング
制御方式に関する。
ターンテーブルのような回転体上に載置された作業対象
物に対し、作業点を追従移動させて作業対象物に対し、
所望経路のロボット作業を実行させる円弧トラッキング
制御方式に関する。
従来の技術 コンベア等の搬送装置上に載置された作業対象物（以
下、ワークという）に対し、搬送装置の移動に同期して
ロボットハンド作業点を移動させると共に、これに重畳
して所望のロボット動作を実行させるよう作業点を移動
させる制御方式、いわゆる、ライントラッキング制御方
式は従来から種々提案されている。このような直線移動
するワークに対し、ロボットの作業点を追従移動させて
作業を行わせるライントラッキング以外にも、曲線路に
沿って移動するようなワークに対してもロボットの作業
点を追従移動させて作業を行わせるトラッキング方式も
例えば特開昭60−221805号公報等で公知である。
下、ワークという）に対し、搬送装置の移動に同期して
ロボットハンド作業点を移動させると共に、これに重畳
して所望のロボット動作を実行させるよう作業点を移動
させる制御方式、いわゆる、ライントラッキング制御方
式は従来から種々提案されている。このような直線移動
するワークに対し、ロボットの作業点を追従移動させて
作業を行わせるライントラッキング以外にも、曲線路に
沿って移動するようなワークに対してもロボットの作業
点を追従移動させて作業を行わせるトラッキング方式も
例えば特開昭60−221805号公報等で公知である。
一方、ターンテーブルのような回転体上に載置された
ワークのように、回転するワークに対し、ロボットが作
業を行う場合、このワークの回転移動に対し、ロボット
の作業点を追従移動させて所望のロボット作業を行わせ
る円弧トラッキング方式は特開昭60−193016号公報、特
開昭60−246407号公報、特開昭59−206905号公報、特開
昭60−230207号公報等で公知であるが、従来からある円
弧トラッキング方式は、ロボットに作業を教示すること
が難しく時間を要するという問題がある。
ワークのように、回転するワークに対し、ロボットが作
業を行う場合、このワークの回転移動に対し、ロボット
の作業点を追従移動させて所望のロボット作業を行わせ
る円弧トラッキング方式は特開昭60−193016号公報、特
開昭60−246407号公報、特開昭59−206905号公報、特開
昭60−230207号公報等で公知であるが、従来からある円
弧トラッキング方式は、ロボットに作業を教示すること
が難しく時間を要するという問題がある。
発明が解決しようとする問題点 回転体に載置され回転移動するワークに対し、ロボッ
トの作業点をワーク上の所望の経路に沿って移動させる
ような場合、従来は、教示時にワークの回転を考慮して
予め移動点を予想して教示し、試行錯誤を繰り返し、ワ
ーク上に所望する経路が得られるように教示しており、
教示が非常に難しく、多大な時間が必要であった。
トの作業点をワーク上の所望の経路に沿って移動させる
ような場合、従来は、教示時にワークの回転を考慮して
予め移動点を予想して教示し、試行錯誤を繰り返し、ワ
ーク上に所望する経路が得られるように教示しており、
教示が非常に難しく、多大な時間が必要であった。
そこで、本発明の目的は、教示が簡単で、回転移動す
る作業対象物（ワーク）に対し作業点を追従させてワー
ク上に所望の経路のロボット作業を行わせることができ
る円弧トラッキング方式を提供することにある。
る作業対象物（ワーク）に対し作業点を追従させてワー
ク上に所望の経路のロボット作業を行わせることができ
る円弧トラッキング方式を提供することにある。
問題点を解決するための手段 本発明は、回転移動する作業対象物の回転移動量を検
出する検出手段を設け、上記回転体を基準位置に停止さ
せ作業対象物を停止させた状態で作業対象物に対する作
業動作を教示し、再生運転時、上記回転体が基準位置に
達したときトラッキングを開始し、教示位置に対応する
現在作業点位置と教示された次の目標位置のトラッキン
グ開始後の回転移動位置間を分割して、上記検出手段で
検出される上記現在作業点位置より移動を開始してから
の回転移動量により各補間点の回転移動位置を求めて、
該位置へ順次作業点を移動させて目標位置まで移動させ
て、順次教示された次の目標位置に作業点を移動させる
ように構成することによって上記問題点を解決した。
出する検出手段を設け、上記回転体を基準位置に停止さ
せ作業対象物を停止させた状態で作業対象物に対する作
業動作を教示し、再生運転時、上記回転体が基準位置に
達したときトラッキングを開始し、教示位置に対応する
現在作業点位置と教示された次の目標位置のトラッキン
グ開始後の回転移動位置間を分割して、上記検出手段で
検出される上記現在作業点位置より移動を開始してから
の回転移動量により各補間点の回転移動位置を求めて、
該位置へ順次作業点を移動させて目標位置まで移動させ
て、順次教示された次の目標位置に作業点を移動させる
ように構成することによって上記問題点を解決した。
作 用 第１図は、本発明の作用原理を説明する説明図で、XB
−YB−ZBはロボットのベース座標系,Xt−Yt−Ztは回転
する作業対象物（ワーク）のトラッキング座標系を示し
ており、現在の作業点をP1とし、該位置P1のベース座標
系上の位置を（XB1,YB1,ZB1）、トラッキング座標系上
の位置を（Xt1,Yt1,Zt1）とする。そして、位置P2を教
示された次の目標位置とし、その各座標位置を（XB2,Y
B2,ZB2），（Xt2,Yt2,Zt2）とし、すでにトラッキング
を開始してワークはθだけ回転しているとすると、次の
目標位置である教示点P2はθだけ回転し、位置P2′（X
B2′,YB2′,ZB2′），（Xt2′,Yt2′,Zt2′）にある。
（なお、図面においては、「′」を最初の文字につけて
いる。例えば、P2′をＰ′２と表示しているが、P2′＝
Ｐ′２である。他の記号も同様である。）そのため、作
業点の移動経路はP1からP2′となるのでこの間を分割
し、ロボットの各軸へパルス分配を開始することとなる
が、各分割点Qjも、位置P1から移動を開始してからワー
クの回転移動分だけ回転していることになるので、各分
割点Qjの回転量を補正した位置Qj′を求めて順次該位置
Qj′に移動させる。その結果、作業点はP2″まで移動す
ることとなるが、ワークに対しては位置P1から位置P2へ
移動することとなり、ワークに対して教示した経路を作
業点が移動することとなる。
−YB−ZBはロボットのベース座標系,Xt−Yt−Ztは回転
する作業対象物（ワーク）のトラッキング座標系を示し
ており、現在の作業点をP1とし、該位置P1のベース座標
系上の位置を（XB1,YB1,ZB1）、トラッキング座標系上
の位置を（Xt1,Yt1,Zt1）とする。そして、位置P2を教
示された次の目標位置とし、その各座標位置を（XB2,Y
B2,ZB2），（Xt2,Yt2,Zt2）とし、すでにトラッキング
を開始してワークはθだけ回転しているとすると、次の
目標位置である教示点P2はθだけ回転し、位置P2′（X
B2′,YB2′,ZB2′），（Xt2′,Yt2′,Zt2′）にある。
（なお、図面においては、「′」を最初の文字につけて
いる。例えば、P2′をＰ′２と表示しているが、P2′＝
Ｐ′２である。他の記号も同様である。）そのため、作
業点の移動経路はP1からP2′となるのでこの間を分割
し、ロボットの各軸へパルス分配を開始することとなる
が、各分割点Qjも、位置P1から移動を開始してからワー
クの回転移動分だけ回転していることになるので、各分
割点Qjの回転量を補正した位置Qj′を求めて順次該位置
Qj′に移動させる。その結果、作業点はP2″まで移動す
ることとなるが、ワークに対しては位置P1から位置P2へ
移動することとなり、ワークに対して教示した経路を作
業点が移動することとなる。
実施例 第２図は、本発明の一実施例を実施するロボット制御
装置の要部ブロック図で、該制御装置の中央処理装置
（以下、CPUという）１にはROMで構成されたメモリ2,RA
Mで構成されたメモリ3,複数軸の軸制御を行う補間器を
含む軸制御部4,ロボット11に動作経路，姿勢等を教示す
る教示操作盤5,CRT表示装置付手動データ入力装置（以
下、CRT/MDIという）6,ポジションレコーダ7,入出力回
路８がバス９で接続されている。
装置の要部ブロック図で、該制御装置の中央処理装置
（以下、CPUという）１にはROMで構成されたメモリ2,RA
Mで構成されたメモリ3,複数軸の軸制御を行う補間器を
含む軸制御部4,ロボット11に動作経路，姿勢等を教示す
る教示操作盤5,CRT表示装置付手動データ入力装置（以
下、CRT/MDIという）6,ポジションレコーダ7,入出力回
路８がバス９で接続されている。
軸制御部４にはロボット11の各軸のサーボモータを駆
動するサーボ回路10が接続され、上記ポジションレコー
ダ７には後述するワーク20を載置したターンテーブル21
の回転量を検出する検出手段としてのパルスコーダ12が
接続されている。また、入出力回路８には、ターンテー
ブル21が基準位置に達したとき発生するトラッキング開
始信号が入力されるようになっている。上記メモリ２に
は制御プログラムが格納されており、メモリ３には、教
示操作盤５より教示されるロボットの作動プログラム及
び各種設定値が格納され、また、CPU1が行った演算結果
やデータを記憶するようになっている。また、ポジショ
ンレコーダ12から発するパルスを計数するレジスタR1,R
2が設けられ、レジスタR1はトラッキング開始からのタ
ーンテーブル21の回転量を計数する総積算レジスタR1を
構成し、レジスタR2は教示点から次の教示点までの１ブ
ロックの移動開始から終了までのターンテーブル21の回
転量を計数する１パス積算レジスタR2を構成している。
動するサーボ回路10が接続され、上記ポジションレコー
ダ７には後述するワーク20を載置したターンテーブル21
の回転量を検出する検出手段としてのパルスコーダ12が
接続されている。また、入出力回路８には、ターンテー
ブル21が基準位置に達したとき発生するトラッキング開
始信号が入力されるようになっている。上記メモリ２に
は制御プログラムが格納されており、メモリ３には、教
示操作盤５より教示されるロボットの作動プログラム及
び各種設定値が格納され、また、CPU1が行った演算結果
やデータを記憶するようになっている。また、ポジショ
ンレコーダ12から発するパルスを計数するレジスタR1,R
2が設けられ、レジスタR1はトラッキング開始からのタ
ーンテーブル21の回転量を計数する総積算レジスタR1を
構成し、レジスタR2は教示点から次の教示点までの１ブ
ロックの移動開始から終了までのターンテーブル21の回
転量を計数する１パス積算レジスタR2を構成している。
第３図はターンテーブル21の平面図で、本実施例にお
いては、該ターンテーブル21に載置されたワーク20にP0
−P1−P2−P3の経路をロボットの作業点が移動する例に
ついて以下説明する。
いては、該ターンテーブル21に載置されたワーク20にP0
−P1−P2−P3の経路をロボットの作業点が移動する例に
ついて以下説明する。
なお、第３図中、22はターンテーブル21の回転中心、
23はターンテーブル21に設けられた基準位置を示すド
グ、24は該ドグ23を検出するリミットスイッチで、該リ
ミットスイッチ24がドグ23を検出するとトラッキング開
始信号を制御装置の入出力回路８に入力するようにして
いる（なお、基準位置を検出する手段としては光電スイ
ッチ等の他の手段でもよい）。
23はターンテーブル21に設けられた基準位置を示すド
グ、24は該ドグ23を検出するリミットスイッチで、該リ
ミットスイッチ24がドグ23を検出するとトラッキング開
始信号を制御装置の入出力回路８に入力するようにして
いる（なお、基準位置を検出する手段としては光電スイ
ッチ等の他の手段でもよい）。
そこで、まず、ターンテーブル21の円周上の３点を教
示し、ターンテーブル21の回転中心22を求め、該回転中
心22を中心とするトラッキング座標系（第１図のXt,Yt,
Zt）を設定する。次に、上記リミットスイッチ24がドグ
23を検出する基準位置にターンテーブル21を停止させ、
該ターンテーブル21上に載置されたワーク20に対し、作
業点の経路及び姿勢を教示操作盤５を操作して教示し、
メモリ３に格納する。なお、本実施例においては、ワー
ク20に対し経路P0−P1−P2−P3を教示するものとする。
示し、ターンテーブル21の回転中心22を求め、該回転中
心22を中心とするトラッキング座標系（第１図のXt,Yt,
Zt）を設定する。次に、上記リミットスイッチ24がドグ
23を検出する基準位置にターンテーブル21を停止させ、
該ターンテーブル21上に載置されたワーク20に対し、作
業点の経路及び姿勢を教示操作盤５を操作して教示し、
メモリ３に格納する。なお、本実施例においては、ワー
ク20に対し経路P0−P1−P2−P3を教示するものとする。
こうして、教示したターンテーブル21を駆動させると
共にロボットを再生運転させると、CPU1は教示プログラ
ムに従い、第５図に示すフローチャートを実行する。
共にロボットを再生運転させると、CPU1は教示プログラ
ムに従い、第５図に示すフローチャートを実行する。
CPU1はまず、教示プログラムの１ブロックを読み（ス
テップS1）、当該指令がトラッキング指令か否か判断し
（ステップS2）、トラッキング指令でなければ従来と同
様に当該ブロックで指令された通常処理を実行する（ス
テップS3）。以下、トラッキング指令が読み取られるま
でステップS1〜S3の処理を繰り返し、通常のロボット動
作を行う。かくして、ロボットの作業点をワーク20に対
する作業開始点である第３図に示す位置P0に位置決めさ
れた後、トラッキング指令が読み取られると、トラッキ
ング開始信号が入出力回路８に入力されるまで待つ（ス
テップS4）。そして、ターンテーブル21が回転し、ター
ンテーブル21上に載置されたワーク20が基準位置（ワー
ク20に対しロボット動作を教示した位置）に達し、リミ
ットスイッチ24がドグ23を検出すると、トラッキング開
始信号が入出力回路８に入力される。CPU1はこの信号を
検出すると、メモリ３内の総積算レジスタR1をクリア
し、ターンテーブル21の回転によりパルスを発生するパ
ルスコーダ12からのパルスの計数を開始させる（ステッ
プS5）。次に、CPU1は次のブロックを読み（ステップS
6）、トラッキング解除指令でなければ（ステップS
7）、該ブロックで指令された移動位置PBiをトラッキン
グ座標位置Ptiに変換する（ステップS8）。即ち、教示
はベース座標系で行われており、このベース座標系上の
位置をトラッキング座標系の位置に変換する。
テップS1）、当該指令がトラッキング指令か否か判断し
（ステップS2）、トラッキング指令でなければ従来と同
様に当該ブロックで指令された通常処理を実行する（ス
テップS3）。以下、トラッキング指令が読み取られるま
でステップS1〜S3の処理を繰り返し、通常のロボット動
作を行う。かくして、ロボットの作業点をワーク20に対
する作業開始点である第３図に示す位置P0に位置決めさ
れた後、トラッキング指令が読み取られると、トラッキ
ング開始信号が入出力回路８に入力されるまで待つ（ス
テップS4）。そして、ターンテーブル21が回転し、ター
ンテーブル21上に載置されたワーク20が基準位置（ワー
ク20に対しロボット動作を教示した位置）に達し、リミ
ットスイッチ24がドグ23を検出すると、トラッキング開
始信号が入出力回路８に入力される。CPU1はこの信号を
検出すると、メモリ３内の総積算レジスタR1をクリア
し、ターンテーブル21の回転によりパルスを発生するパ
ルスコーダ12からのパルスの計数を開始させる（ステッ
プS5）。次に、CPU1は次のブロックを読み（ステップS
6）、トラッキング解除指令でなければ（ステップS
7）、該ブロックで指令された移動位置PBiをトラッキン
グ座標位置Ptiに変換する（ステップS8）。即ち、教示
はベース座標系で行われており、このベース座標系上の
位置をトラッキング座標系の位置に変換する。
第４図は、ターンテーブル21の回転により、ワーク20
に対して教示されたロボットの作業点の経路P0−P1−P2
−P3の変遷とロボットの作業点の移動を説明する図で、
各位置P0〜P3はベース座標系上の位置として教示されて
おり、トラッキング開始後の最初の移動位置PBi（＝P
1）は教示されたベース座標系上で（XB1,YB1,ZB1）であ
り、これとトラッキング座標系上の位置（Xt1,Yt1,
Zt1）に変換する。次に、トラッキング開始してからの
ワークの回転移動量（ターンテーブルの回転量）を総積
層レジスタR1より求めてこの回転量だけ目標点位置P1を
回転させ（トラッキング座標系をこの回転量だけ回転さ
せる）、目標点位置P1の回転位置のトラッキング座標系
上の位置Pti′（＝P1′）を求める（ステップS9）。ト
ラッキング開始してから最初の移動位置であるから総積
算レジスタR1の値は「０」であり、この場合回転はなく
座標位置は変わらない。次に、トラッキング座標位置P
ti′からベース座標位置PBi′に変換し（ステップS1
0）、作業点が教示点から教示点間を移動している間、
ワークが移動する回転量を検出する１パス積算レジスタ
R2をクリアしスタートさせた後（ステップS11）、指標
ｊを「１」にセットし（ステップS12）、当該ブロック
の移動開始点PBi-1′、即ち、位置P0（XB0,YB0,ZB0）か
ら回転処理後の目標点位置PBi′（＝P1（XB1,YB1,
ZB1））までを分配周期で分割し、分割点QBjを求める
（ステップS13）。この求められた分割点QBj（＝QB1）
をトラッキング座標位置Qtj（＝Qt1）に変換し（ステッ
プS14）、１パス積算レジスタR2の値より、トラッキン
グ座標系を回転させて回転した分割点位置Qtj′（＝
Qt1′）を求める（ステップS15）。しかし、最初は１パ
ス積算レジスタR2の値は「０」であるから回転はない。
次に、回転処理した後の分割点位置Qtj′（＝Qt1′）を
ベース座標系上の位置QBj′（＝QB1′）に変換し（ステ
ップS16）、変換されたベース座標系上の分割点位置
QBj′（＝QB1′）をロボットの各軸の回転角に変換し、
各軸にパルス分配処理を行ってロボットを駆動する（ス
テップS17,S18）。そして、目標点である位置P1まで分
配が完了したか否かを判断し（ステップS19）、完了し
てなければ指標ｊを「１」インクリメントし、ステップ
S13以下の処理を繰り返す。２番目の分割点QB2をステッ
プS13で求め、ステップS14で該位置QB2をトラッキング
座標位置Qt2に変換した後、ステップS15では、分割点Q1
まで作業点が移動する間にワークもすでに回転している
から、ステップS14で求めた２番目の分割点Q2のトラッ
キング座標位置QB2の位置は、１パス積算レジスタR2で
示す量だけ回転しているので、この回転量分だけトラッ
キング座標系を回転させ、回転した分割点Qt2′を求
め、これをベース座標位置QB2′にステップS16で変換
し、該位置QB2′の位置をロボットの各軸の回転角に変
換して各軸にパルス分配しロボットを駆動する（ステッ
プS17,S18）。以下、位置P1までのパルス分配が完了す
るまでステップS20,S13〜S19の処理を繰り返すこととな
る。その結果、各分割点QBjはワーク20の回転量を補正
した位置が求められ、ワーク20に対し、作業点が位置P0
からP1に移動する間、ワーク20が第３図で20′で示す位
置まで回転したときには、ワーク20に対して作業点は教
示どおりの軌跡を通ることとなる。なお、このときの作
業開始位置P0,終了位置P1のベース座標系及びトラッキ
ング座標系における位置は、第３図，第４図中、P0′,P
1′と示す位置となる。そして、ベース座標系またはト
ラッキング座標系に対するロボットの作業点の軌跡は第
４図に示すように、破線で示す位置P0から位置P1′の軌
跡となる。
に対して教示されたロボットの作業点の経路P0−P1−P2
−P3の変遷とロボットの作業点の移動を説明する図で、
各位置P0〜P3はベース座標系上の位置として教示されて
おり、トラッキング開始後の最初の移動位置PBi（＝P
1）は教示されたベース座標系上で（XB1,YB1,ZB1）であ
り、これとトラッキング座標系上の位置（Xt1,Yt1,
Zt1）に変換する。次に、トラッキング開始してからの
ワークの回転移動量（ターンテーブルの回転量）を総積
層レジスタR1より求めてこの回転量だけ目標点位置P1を
回転させ（トラッキング座標系をこの回転量だけ回転さ
せる）、目標点位置P1の回転位置のトラッキング座標系
上の位置Pti′（＝P1′）を求める（ステップS9）。ト
ラッキング開始してから最初の移動位置であるから総積
算レジスタR1の値は「０」であり、この場合回転はなく
座標位置は変わらない。次に、トラッキング座標位置P
ti′からベース座標位置PBi′に変換し（ステップS1
0）、作業点が教示点から教示点間を移動している間、
ワークが移動する回転量を検出する１パス積算レジスタ
R2をクリアしスタートさせた後（ステップS11）、指標
ｊを「１」にセットし（ステップS12）、当該ブロック
の移動開始点PBi-1′、即ち、位置P0（XB0,YB0,ZB0）か
ら回転処理後の目標点位置PBi′（＝P1（XB1,YB1,
ZB1））までを分配周期で分割し、分割点QBjを求める
（ステップS13）。この求められた分割点QBj（＝QB1）
をトラッキング座標位置Qtj（＝Qt1）に変換し（ステッ
プS14）、１パス積算レジスタR2の値より、トラッキン
グ座標系を回転させて回転した分割点位置Qtj′（＝
Qt1′）を求める（ステップS15）。しかし、最初は１パ
ス積算レジスタR2の値は「０」であるから回転はない。
次に、回転処理した後の分割点位置Qtj′（＝Qt1′）を
ベース座標系上の位置QBj′（＝QB1′）に変換し（ステ
ップS16）、変換されたベース座標系上の分割点位置
QBj′（＝QB1′）をロボットの各軸の回転角に変換し、
各軸にパルス分配処理を行ってロボットを駆動する（ス
テップS17,S18）。そして、目標点である位置P1まで分
配が完了したか否かを判断し（ステップS19）、完了し
てなければ指標ｊを「１」インクリメントし、ステップ
S13以下の処理を繰り返す。２番目の分割点QB2をステッ
プS13で求め、ステップS14で該位置QB2をトラッキング
座標位置Qt2に変換した後、ステップS15では、分割点Q1
まで作業点が移動する間にワークもすでに回転している
から、ステップS14で求めた２番目の分割点Q2のトラッ
キング座標位置QB2の位置は、１パス積算レジスタR2で
示す量だけ回転しているので、この回転量分だけトラッ
キング座標系を回転させ、回転した分割点Qt2′を求
め、これをベース座標位置QB2′にステップS16で変換
し、該位置QB2′の位置をロボットの各軸の回転角に変
換して各軸にパルス分配しロボットを駆動する（ステッ
プS17,S18）。以下、位置P1までのパルス分配が完了す
るまでステップS20,S13〜S19の処理を繰り返すこととな
る。その結果、各分割点QBjはワーク20の回転量を補正
した位置が求められ、ワーク20に対し、作業点が位置P0
からP1に移動する間、ワーク20が第３図で20′で示す位
置まで回転したときには、ワーク20に対して作業点は教
示どおりの軌跡を通ることとなる。なお、このときの作
業開始位置P0,終了位置P1のベース座標系及びトラッキ
ング座標系における位置は、第３図，第４図中、P0′,P
1′と示す位置となる。そして、ベース座標系またはト
ラッキング座標系に対するロボットの作業点の軌跡は第
４図に示すように、破線で示す位置P0から位置P1′の軌
跡となる。
かくして、トラッキング開始後１ブロックの処理が終
了し、作業点がP1′の位置に達すると（ステップS19で
分配完了と判断されると）、CPU1は再びステップS6へ戻
り、ステップS6以下の処理を行うが、ステップS6で読み
取った移動指令位置PBi（＝PB2）は教示された位置P2の
ベース座標位置（XB2,YB2,ZB2）であるが、位置P0から
位置P1′へ移動中にワーク20が回転しており、該位置P2
は第４図に示すようにP2′の位置にある。そのため、ス
テップS8で教示位置P2のベース座標位置（XB2,YB2,
ZB2）をトラッキング座標位置（Xt2,Yt2,Zt2）に変換
し、作業点がP0からP1′まで移動する間にワークが回転
移動した量、即ち、総積算レジスタR1の値が示す回転量
だけトラッキング座標系を回転させ、回転後の移動目標
位置Pt2′を求め、これをベース座標位置PB2′に変換し
（ステップS9,S10）、１パス積算レジスタR2をクリアし
てスタートさせ、指標ｊを「１」にセットし（ステップ
S11,S12）、該ブロックの開始点であるP1′から目標点
であるP2′までを分配周期で分割し（ステップS13）、
分割点QBjをトラッキング座標位置Qtjに変換して（ステ
ップS14）、位置P1′から移動中にワーク20が回転した
分を１パス積算レジスタR2の値によって分割点を補正し
（ステップS15）、補正した分割点をベース座標位置
QBj′に変換し、該位置QBj′のロボットの各軸の回転角
に変換して各軸へパルス分配を行う（ステップS17,S1
8）。以下、前述同様、分配完了するまで指標をインク
リメントしながら（ステップS20）、各分割点へ作業点
を移動させ、ロボット作業を行わせる。
了し、作業点がP1′の位置に達すると（ステップS19で
分配完了と判断されると）、CPU1は再びステップS6へ戻
り、ステップS6以下の処理を行うが、ステップS6で読み
取った移動指令位置PBi（＝PB2）は教示された位置P2の
ベース座標位置（XB2,YB2,ZB2）であるが、位置P0から
位置P1′へ移動中にワーク20が回転しており、該位置P2
は第４図に示すようにP2′の位置にある。そのため、ス
テップS8で教示位置P2のベース座標位置（XB2,YB2,
ZB2）をトラッキング座標位置（Xt2,Yt2,Zt2）に変換
し、作業点がP0からP1′まで移動する間にワークが回転
移動した量、即ち、総積算レジスタR1の値が示す回転量
だけトラッキング座標系を回転させ、回転後の移動目標
位置Pt2′を求め、これをベース座標位置PB2′に変換し
（ステップS9,S10）、１パス積算レジスタR2をクリアし
てスタートさせ、指標ｊを「１」にセットし（ステップ
S11,S12）、該ブロックの開始点であるP1′から目標点
であるP2′までを分配周期で分割し（ステップS13）、
分割点QBjをトラッキング座標位置Qtjに変換して（ステ
ップS14）、位置P1′から移動中にワーク20が回転した
分を１パス積算レジスタR2の値によって分割点を補正し
（ステップS15）、補正した分割点をベース座標位置
QBj′に変換し、該位置QBj′のロボットの各軸の回転角
に変換して各軸へパルス分配を行う（ステップS17,S1
8）。以下、前述同様、分配完了するまで指標をインク
リメントしながら（ステップS20）、各分割点へ作業点
を移動させ、ロボット作業を行わせる。
そして、ベース座標系またはトラッキング座標系に対
しロボットの作業点が第４図P1′からP2″に移動し、教
示位置P1からP2の経路のロボット作業が終了したとき
は、第３図に示すように、ワーク20は位置20″に示す位
置に達し、ワーク20上に対し、ロボットは経路P0−P1−
P2の教示した経路に対し、ロボット作業を行ったことと
なる。
しロボットの作業点が第４図P1′からP2″に移動し、教
示位置P1からP2の経路のロボット作業が終了したとき
は、第３図に示すように、ワーク20は位置20″に示す位
置に達し、ワーク20上に対し、ロボットは経路P0−P1−
P2の教示した経路に対し、ロボット作業を行ったことと
なる。
ワーク20に対する教示位置P2、即ち、ベース座標系は
トラッキング座標系に対する位置P2″にロボットの作業
点が移動した後は、再びステップS6以下の前述と同様な
処理を行い、ワーク20に対する教示点P3までの処理を行
う。即ち、作業点がワーク20上の教示点P2（ベース座標
系上の位置P2″に達したときのトラッキング開始後のワ
ークの回転移動量を総積算レジスタR1より求めて、教示
点P3の回転位置P3″を求め、位置P2″とP3″間を分割
し、各分割点を１パス積算レジスタR2の値によって補正
して、補正された各分割点へロボットの作業点を移動さ
せる。そして、ワーク20が第３図に示す位置20の位置
に達し、教示点P2からP3へロボット作業が終了したとき
はワーク20に対しては第３図に示すP0−P1−P2−
P3の軌跡をロボットの作業点が通り、作業を行ったこ
ととなる。即ち、ワークに対し、教示どおりのP0−P1−
P2−P3の軌跡の作業を行ったこととなる。
トラッキング座標系に対する位置P2″にロボットの作業
点が移動した後は、再びステップS6以下の前述と同様な
処理を行い、ワーク20に対する教示点P3までの処理を行
う。即ち、作業点がワーク20上の教示点P2（ベース座標
系上の位置P2″に達したときのトラッキング開始後のワ
ークの回転移動量を総積算レジスタR1より求めて、教示
点P3の回転位置P3″を求め、位置P2″とP3″間を分割
し、各分割点を１パス積算レジスタR2の値によって補正
して、補正された各分割点へロボットの作業点を移動さ
せる。そして、ワーク20が第３図に示す位置20の位置
に達し、教示点P2からP3へロボット作業が終了したとき
はワーク20に対しては第３図に示すP0−P1−P2−
P3の軌跡をロボットの作業点が通り、作業を行ったこ
ととなる。即ち、ワークに対し、教示どおりのP0−P1−
P2−P3の軌跡の作業を行ったこととなる。
かくして、ワークに対する作業が終了し、ステップS7
でトラッキング解除指令が読まれたことをCPU1が判断す
ると、ステップS3の通常処理へ移行する。
でトラッキング解除指令が読まれたことをCPU1が判断す
ると、ステップS3の通常処理へ移行する。
発明の効果 以上のように、本発明は、回転体上に載置され回転す
るワークに対しても、回転体を基準位置で停止させ、ワ
ークを静止した状態で、ロボットの作業経路，姿勢を教
示するだけで回転するワークに対し教示どおりのロボッ
ト動作をさせることができるので教示が容易で、また、
教示時間を短縮することができる。さらに、回転体の回
転速度が変動しても教示どおりの作業をワークに対して
行なうことができる。そのため、回転体を駆動する駆動
源にサーボモータを使用する必要はなく、位置、速度を
制御する制御装置も必要としない。また、作業を行なう
ロボットも、特別なロボット及びその制御装置を必要と
せず通常の市販のロボット及び制御装置を利用して実施
することができる。
るワークに対しても、回転体を基準位置で停止させ、ワ
ークを静止した状態で、ロボットの作業経路，姿勢を教
示するだけで回転するワークに対し教示どおりのロボッ
ト動作をさせることができるので教示が容易で、また、
教示時間を短縮することができる。さらに、回転体の回
転速度が変動しても教示どおりの作業をワークに対して
行なうことができる。そのため、回転体を駆動する駆動
源にサーボモータを使用する必要はなく、位置、速度を
制御する制御装置も必要としない。また、作業を行なう
ロボットも、特別なロボット及びその制御装置を必要と
せず通常の市販のロボット及び制御装置を利用して実施
することができる。
第１図は本発明の作用，原理を説明する説明図、第２図
は本発明の一実施例を実施するロボット制御装置の要部
ブロック図、第３図は同実施例におけるターンテーブル
とワーク及び作業点軌跡を説明するターンテーブルの平
面図、第４図は同実施例における教示作業点と、作業点
の移動経路を説明する説明図、第５図（ａ），（ｂ）は
同実施例における動作フローチャートである。 １……中央処理装置（CPU）、2,3……メモリ、４……軸
制御部、５……教示操作盤、６……CRT表示装置付手動
データ入力装置（CRT/MDI）、７……ポジションレコー
ダ、８……入出力回路、９……バス、10……サーボ回
路、11……ロボット、12……パルスコーダ、20……ワー
ク、21……ターンテーブル、22……ターンテーブル回転
中心、23……ドグ、24……リミットスイッチ、XB−YB−
ZB……ベース座標系、Xt−Yt−Zt……トラッキング座標
系、P0,P1,P2,P3……教示点位置。
は本発明の一実施例を実施するロボット制御装置の要部
ブロック図、第３図は同実施例におけるターンテーブル
とワーク及び作業点軌跡を説明するターンテーブルの平
面図、第４図は同実施例における教示作業点と、作業点
の移動経路を説明する説明図、第５図（ａ），（ｂ）は
同実施例における動作フローチャートである。 １……中央処理装置（CPU）、2,3……メモリ、４……軸
制御部、５……教示操作盤、６……CRT表示装置付手動
データ入力装置（CRT/MDI）、７……ポジションレコー
ダ、８……入出力回路、９……バス、10……サーボ回
路、11……ロボット、12……パルスコーダ、20……ワー
ク、21……ターンテーブル、22……ターンテーブル回転
中心、23……ドグ、24……リミットスイッチ、XB−YB−
ZB……ベース座標系、Xt−Yt−Zt……トラッキング座標
系、P0,P1,P2,P3……教示点位置。
フロントページの続き (72)発明者 高橋 謙治 東京都日野市旭が丘３丁目５番地１ フ ァナック株式会社商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−193016（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−246407（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−206905（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−230207（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】回転する回転体に載置された作業対象物に
対して教示された経路に沿ってロボットの作業点を追従
移動させ、所望のロボット作業を作業対象物に対して実
行するロボットの円弧トラッキング制御方式において、
回転移動する作業対象物の回転移動量を検出する検出手
段を設け、上記回転体を基準位置に停止させ作業対象物
を停止させた状態で作業対象物に対する作業経路を教示
し、再生運転時、上記回転体が基準位置に達したときト
ラッキングを開始し、教示位置に対応する現在作業点位
置と教示された次の目標位置のトラッキング開始後の回
転移動位置との間を補間し、上記検出手段で検出される
上記現在作業点位置より移動を開始してからの回転移動
量により各補間点の回転移動位置を求めて、該位置へ順
次作業点を移動させるようにロボットを駆動し目標位置
まで移動させて順次教示された次の目標位置に作業点を
移動させることを特徴とする円弧トラッキング制御方
式。 - 【請求項２】上記作業動作の教示はロボットに対応して
設けられたベース座標系によって教示し、再生運転時に
は、教示された次の目標位置を回転体に対応して設けら
れたトラッキング座標系に変換してトラッキング開始後
の回転量よりトラッキング座標系における回転した次の
目標位置を求め、該目標位置をベース座標系上の位置に
変換し、現在作業点位置と該ベース座標系上の位置に変
換した回転した次の目標位置との間を補間してベース座
標系上の各補間点の位置を求め、該各補間点をトラッキ
ング座標系の位置に変換して上記現在作業点位置より移
動を開始してからの回転量より回転した各補間点位置を
求め、この回転した各補間点位置をベース座標系上の位
置に変換し、該位置へ順次作業点を移動させるようにロ
ボットを駆動する特許請求の範囲第１項記載の円弧トラ
ッキング制御方式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306849A JP2652789B2 (ja) | 1987-12-05 | 1987-12-05 | 円弧トラッキング制御方式 |
| PCT/JP1988/001208 WO1989005486A1 (en) | 1987-12-05 | 1988-11-29 | Method of controlling arcuate tracking |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306849A JP2652789B2 (ja) | 1987-12-05 | 1987-12-05 | 円弧トラッキング制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01149113A JPH01149113A (ja) | 1989-06-12 |
| JP2652789B2 true JP2652789B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=17961992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62306849A Expired - Fee Related JP2652789B2 (ja) | 1987-12-05 | 1987-12-05 | 円弧トラッキング制御方式 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2652789B2 (ja) |
| WO (1) | WO1989005486A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI83175C (fi) * | 1989-09-12 | 1991-06-10 | Aitec Oy | Foerfarande foer banstyrning av en robotcell. |
| FI83176C (fi) * | 1989-09-12 | 1991-06-10 | Aitec Oy | Foerfarande foer styrning av roerelser hos en robot och en styckemanipulator under en robotcells inlaerningsskede. |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59206905A (ja) * | 1983-05-11 | 1984-11-22 | Kobe Steel Ltd | Ｐｔｐ形ロボツトの作業軌跡教示方法 |
| JPS60193016A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-10-01 | Toyota Motor Corp | ロボツト装置 |
| JPH0712597B2 (ja) * | 1984-04-27 | 1995-02-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 工業用ロボットとポジショナの連動制御システム |
| JPS60246407A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-06 | Toyoda Mach Works Ltd | 追従式ロボツト装置 |
-
1987
- 1987-12-05 JP JP62306849A patent/JP2652789B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-11-29 WO PCT/JP1988/001208 patent/WO1989005486A1/ja unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01149113A (ja) | 1989-06-12 |
| WO1989005486A1 (en) | 1989-06-15 |
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|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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