JP2703099B2 - 産業用ロボットのコンベア追従方法 - Google Patents
産業用ロボットのコンベア追従方法Info
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- JP2703099B2 JP2703099B2 JP20637690A JP20637690A JP2703099B2 JP 2703099 B2 JP2703099 B2 JP 2703099B2 JP 20637690 A JP20637690 A JP 20637690A JP 20637690 A JP20637690 A JP 20637690A JP 2703099 B2 JP2703099 B2 JP 2703099B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は連続移動するコンベアにより搬送されるワー
クに追従して作業を行う産業用ロボットのコンベア追従
方法に関する。
クに追従して作業を行う産業用ロボットのコンベア追従
方法に関する。
［従来の技術］ 従来、例えば塗装ロボット等のように連続して移動す
るコンベアで搬送されるワークに対して作業を行うロボ
ットでは、教示時にコンベアを停止させた状態でロボッ
トとコンベアの位置データをステップデータとして記憶
しておき、再生時にコンベアの動きに合わせて再生する
ことを特徴としている。ここで、再生時の追従方法に
は、大別して次の３通りの方法がある。
るコンベアで搬送されるワークに対して作業を行うロボ
ットでは、教示時にコンベアを停止させた状態でロボッ
トとコンベアの位置データをステップデータとして記憶
しておき、再生時にコンベアの動きに合わせて再生する
ことを特徴としている。ここで、再生時の追従方法に
は、大別して次の３通りの方法がある。
（Ａ）コンベアの速度を固定とし、ロボットのパラメー
タ等を与えることにより、各ステップ毎のコンベアの位
置を求め、そのコンベアの位置と教示時に得たコンベア
の位置との差分だけ、ロボットの位置データをシフトし
て修正記憶する。この場合、再生時には、上記位置デー
タを再生するのみである。
タ等を与えることにより、各ステップ毎のコンベアの位
置を求め、そのコンベアの位置と教示時に得たコンベア
の位置との差分だけ、ロボットの位置データをシフトし
て修正記憶する。この場合、再生時には、上記位置デー
タを再生するのみである。
（Ｂ）ロボットの位置データを予め設定されたコンベア
の速度に応じてシフトしておき、再生時にシフト後の位
置データを再生する。ここまでは（Ａ）の方法と同じで
あるが、さらに、再生時にはコンベアの実速度を検出
し、その値に応じてロボットの速度を変更することによ
り、コンベアとロボットの相対位置精度を向上させよう
というものである。この場合、ロボットの再生速度は、 で求まる。
の速度に応じてシフトしておき、再生時にシフト後の位
置データを再生する。ここまでは（Ａ）の方法と同じで
あるが、さらに、再生時にはコンベアの実速度を検出
し、その値に応じてロボットの速度を変更することによ
り、コンベアとロボットの相対位置精度を向上させよう
というものである。この場合、ロボットの再生速度は、 で求まる。
（Ｃ）上記（Ａ）、（Ｂ）の方法と異なり、ロボットの
位置データを再生運転前に予めシフトすることは行わ
ず、再生運転中に各ステップの位置データをシフトして
再生する。このため、再生運転中は常時コンベアの位置
を検出し、そのコンベアの位置データと教示時に得たコ
ンベアの位置データとの差分をシフト量とし、このシフ
ト量に基づいてロボットの位置データをシフトして再生
する。なお、現在のコンベアの位置をシフト量演算用の
データとして用いると、再生時に遅れが出るため、コン
ベアの速度から当該ステップ再生時のコンベアの位置を
推定してシフト量を求めることもある。
位置データを再生運転前に予めシフトすることは行わ
ず、再生運転中に各ステップの位置データをシフトして
再生する。このため、再生運転中は常時コンベアの位置
を検出し、そのコンベアの位置データと教示時に得たコ
ンベアの位置データとの差分をシフト量とし、このシフ
ト量に基づいてロボットの位置データをシフトして再生
する。なお、現在のコンベアの位置をシフト量演算用の
データとして用いると、再生時に遅れが出るため、コン
ベアの速度から当該ステップ再生時のコンベアの位置を
推定してシフト量を求めることもある。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、作業対象となるワークを搬送するコンベア
の速度は、常に一定とは限らず、例えば生産量の変更、
コンベアの構造等のばらつきによって常時変動している
と考えられる。したがって、上述した（Ａ）の方法のよ
うに、再生時のコンベアの動きに合わせた運転を行わな
いシステムでは、常に追従誤差が発生する。また、生産
量等の変更に応じてコンベアの速度を人為的に変更した
場合には、再度データを作成し直す必要がある。
の速度は、常に一定とは限らず、例えば生産量の変更、
コンベアの構造等のばらつきによって常時変動している
と考えられる。したがって、上述した（Ａ）の方法のよ
うに、再生時のコンベアの動きに合わせた運転を行わな
いシステムでは、常に追従誤差が発生する。また、生産
量等の変更に応じてコンベアの速度を人為的に変更した
場合には、再度データを作成し直す必要がある。
（Ｂ）の方法は、（Ａ）の問題点を考慮したものであ
るが、まだ、追従誤差発生の要因を有している。一般
に、サーボ制御はコンピュータによって制御され、一定
周期毎に、その間の移動量を管理することにより、実際
の速度を制御している。この様子を第３図に示す。ある
ステップの移動ストロークをＳ、サーボ制御の周期をΔ
ｔで表わすと、ステップの再生時間ＴをΔｔで割ること
によりｎ分割し、各周期毎にS/nずつ補間してロボット
の軸を動かす。したがって、ロボットの軸の速度は、S/
nの値で定まり、ステップを再生するための所要時間Ｔ
はｎの値で定まる。
るが、まだ、追従誤差発生の要因を有している。一般
に、サーボ制御はコンピュータによって制御され、一定
周期毎に、その間の移動量を管理することにより、実際
の速度を制御している。この様子を第３図に示す。ある
ステップの移動ストロークをＳ、サーボ制御の周期をΔ
ｔで表わすと、ステップの再生時間ＴをΔｔで割ること
によりｎ分割し、各周期毎にS/nずつ補間してロボット
の軸を動かす。したがって、ロボットの軸の速度は、S/
nの値で定まり、ステップを再生するための所要時間Ｔ
はｎの値で定まる。
一方、ロボットの再生速度式は上述したように、 であり、これは教示時に定めた再生時間をT0、再生時の
ステップ再生時間をＴとすると、 と書き換えられる。そこで、 T0＝n0・Δt,T＝ｎ・Δｔ と置くと、 となる。ここで、ｎおよびn0は整数である。ところが、
右項のコンベアの比は一般に整数にならない。このた
め、ｎの計算値の端数は再生時間Ｔの誤差、言い換える
とロボットの追従に必要な速度と実速度との差となって
表われる。これは、そのままコンベアとロボットの位置
ずれとなる。したがって、この方法では、コンベアとロ
ボットとの相対位置精度は保たれない。
ステップ再生時間をＴとすると、 と書き換えられる。そこで、 T0＝n0・Δt,T＝ｎ・Δｔ と置くと、 となる。ここで、ｎおよびn0は整数である。ところが、
右項のコンベアの比は一般に整数にならない。このた
め、ｎの計算値の端数は再生時間Ｔの誤差、言い換える
とロボットの追従に必要な速度と実速度との差となって
表われる。これは、そのままコンベアとロボットの位置
ずれとなる。したがって、この方法では、コンベアとロ
ボットとの相対位置精度は保たれない。
（Ｃ）の方法では、計算上の誤差をなくすことはでき
るが、ロボットを動かしながら複雑な演算を処理するた
め、コンピュータの負荷が大きくなる。このため、制御
装置が高価になる他、第３図に示すＴを小さくすること
にコンピュータの負荷上の限界が生じ、その結果、コン
ベア速度が早くなった場合の追従能力に限界で出てく
る。
るが、ロボットを動かしながら複雑な演算を処理するた
め、コンピュータの負荷が大きくなる。このため、制御
装置が高価になる他、第３図に示すＴを小さくすること
にコンピュータの負荷上の限界が生じ、その結果、コン
ベア速度が早くなった場合の追従能力に限界で出てく
る。
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、安価
な構成にて、コンベアの速度が変動してもコンベアとロ
ボットとの相対位置精度を保持できる高精度の産業用ロ
ボットのコンベア追従方法を提供することを目的とす
る。
な構成にて、コンベアの速度が変動してもコンベアとロ
ボットとの相対位置精度を保持できる高精度の産業用ロ
ボットのコンベア追従方法を提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段と作用］ すなわち、本発明は、連続して移動するコンベアの動
きに合わせて再生速度を変更し、上記コンベアで搬送さ
れるワークに追従して作業を行う産業用ロボットのコン
ベア追従方法において、予め各ステップ毎に記憶された
に上記ロボットおよび上記コンベアの位置データを有
し、再生時に上記コンベアの現在位置および移動速度を
求め、これらの値と上記コンベアの位置データとから上
記コンベアが上記位置データで定められた位置に到達す
るまでの再生時間を演算し、この再生時間が上記ロボッ
トの当該ステップの再生所要時間となるように上記ロボ
ットの移動速度を制御することを特徴とする。
きに合わせて再生速度を変更し、上記コンベアで搬送さ
れるワークに追従して作業を行う産業用ロボットのコン
ベア追従方法において、予め各ステップ毎に記憶された
に上記ロボットおよび上記コンベアの位置データを有
し、再生時に上記コンベアの現在位置および移動速度を
求め、これらの値と上記コンベアの位置データとから上
記コンベアが上記位置データで定められた位置に到達す
るまでの再生時間を演算し、この再生時間が上記ロボッ
トの当該ステップの再生所要時間となるように上記ロボ
ットの移動速度を制御することを特徴とする。
これにより、コンベアの移動速度が変動しても、コン
ベアとロボットとの相対位置精度を保持でき、高精度な
ロボットシステムを実現できる。
ベアとロボットとの相対位置精度を保持でき、高精度な
ロボットシステムを実現できる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係る産業用
ロボットのコンベア追従方法を説明する。まず、第２図
を参照して本発明のコンベア追従方法について説明す
る。
ロボットのコンベア追従方法を説明する。まず、第２図
を参照して本発明のコンベア追従方法について説明す
る。
本発明では、上述した（Ｂ）の方法に対し、次のよう
な改善を行うことにより、価格を上げることなく追従精
度の向上を図っている。すなわち、ステップの再生時間
Ｔを と定めることを特徴とする。ここで、Tfは前ステップの
再生時間である。第２図を参照して説明すると、図中Ｃ
D0,CD1,CD2,CD3…は予め各ステップ毎に記憶されている
コンベアの位置データ、C0,C1,C2…は各ステップ終了時
での実際のコンベアの位置データ、T0,T1,T2…はステッ
プ再生時間である。ここで、上記（１）式に従い、第２
ステップの再生時間T1は、 で定まる。これにより、コンベアが前ステップと同じ速
度で移動したとすれば、第２ステップ終了時はコンベア
とロボットとの相対関係が合うようにロボットの速度
（＝再生時間）を制御する。第２図ではコンベアの速度
が再度変化した状態を示しており、第３ステップにおい
て、 と定めて、再生時間を短くしている。
な改善を行うことにより、価格を上げることなく追従精
度の向上を図っている。すなわち、ステップの再生時間
Ｔを と定めることを特徴とする。ここで、Tfは前ステップの
再生時間である。第２図を参照して説明すると、図中Ｃ
D0,CD1,CD2,CD3…は予め各ステップ毎に記憶されている
コンベアの位置データ、C0,C1,C2…は各ステップ終了時
での実際のコンベアの位置データ、T0,T1,T2…はステッ
プ再生時間である。ここで、上記（１）式に従い、第２
ステップの再生時間T1は、 で定まる。これにより、コンベアが前ステップと同じ速
度で移動したとすれば、第２ステップ終了時はコンベア
とロボットとの相対関係が合うようにロボットの速度
（＝再生時間）を制御する。第２図ではコンベアの速度
が再度変化した状態を示しており、第３ステップにおい
て、 と定めて、再生時間を短くしている。
次に、第１図を参照して具体的に説明する。
第１図は連続コンベアで搬送されるワークに対して作
業を行う産業用ロボットのシステム構成を示す図であ
る。ロボット機体１には制御装置８が接続されている。
この制御装置８内において、13はロボットの各軸の位置
データを得る可逆カウンタまたはA/D変換器、14は上記
位置データと目標位置との偏差に応じてモータにパワー
を供給するアンプ、10は中央処理装置、11は記憶装置、
12は操作パネル、15は演算部を示す。９はコンベア３の
位置を検出するための可逆カウンタであって、エンコー
ダ６が発生するパルスをカウントし、ワーク16を検出す
るセンサ７によりリセットされる。このセンサ７は、再
生運転時ロボットの起動信号としても使用される。５は
コンベア駆動モータ、４はモータ制御盤である。
業を行う産業用ロボットのシステム構成を示す図であ
る。ロボット機体１には制御装置８が接続されている。
この制御装置８内において、13はロボットの各軸の位置
データを得る可逆カウンタまたはA/D変換器、14は上記
位置データと目標位置との偏差に応じてモータにパワー
を供給するアンプ、10は中央処理装置、11は記憶装置、
12は操作パネル、15は演算部を示す。９はコンベア３の
位置を検出するための可逆カウンタであって、エンコー
ダ６が発生するパルスをカウントし、ワーク16を検出す
るセンサ７によりリセットされる。このセンサ７は、再
生運転時ロボットの起動信号としても使用される。５は
コンベア駆動モータ、４はモータ制御盤である。
教示時にはコンベア３を任意の位置に止めて教示作業
を行い、ロボット機体１の位置データとして可逆カウン
タ13の値を記憶すると共にコンベア３の位置データとし
て可逆カウンタ９の値を同時に記憶装置11に記憶する。
を行い、ロボット機体１の位置データとして可逆カウン
タ13の値を記憶すると共にコンベア３の位置データとし
て可逆カウンタ９の値を同時に記憶装置11に記憶する。
このような構成において、まず、ロボット機体１の移
動位置、順序、速度等のデータを作成終了後、パラメー
タで入力された基準となるコンベア３の速度と、再生時
の各ステップの所要時間からコンベア３が上記速度で移
動した場合の各ステップのコンベア３の位置を求めると
共に、教示時で得られたコンベア３とロボット機体１と
の相対関係をくずさないようにロボット機体１の位置を
求める。これにより、各ステップ毎のロボット機体１お
よびコンベア３の位置データを修正記憶する。なお、こ
れら一連の処理は、記述を省略する手順に従って操作パ
ネル12を通じて行われる。上記修正データは、中央処理
装置10および演算部15によって計算された後、記憶装置
11に記憶される。
動位置、順序、速度等のデータを作成終了後、パラメー
タで入力された基準となるコンベア３の速度と、再生時
の各ステップの所要時間からコンベア３が上記速度で移
動した場合の各ステップのコンベア３の位置を求めると
共に、教示時で得られたコンベア３とロボット機体１と
の相対関係をくずさないようにロボット機体１の位置を
求める。これにより、各ステップ毎のロボット機体１お
よびコンベア３の位置データを修正記憶する。なお、こ
れら一連の処理は、記述を省略する手順に従って操作パ
ネル12を通じて行われる。上記修正データは、中央処理
装置10および演算部15によって計算された後、記憶装置
11に記憶される。
再生時には、コンベア３の現在位置をエンコーダ６に
よって検出し、そのデータと基準となるコンベア３の移
動速度から得られる各ステップ毎の位置データとから次
のステップまでの再生時間を求め、再生時間がロボット
機体１の再生所要時間となるようにロボット機体１の移
動速度を決定する。これにより、コンベア３とロボット
機体１との相対位置精度を保持できる。
よって検出し、そのデータと基準となるコンベア３の移
動速度から得られる各ステップ毎の位置データとから次
のステップまでの再生時間を求め、再生時間がロボット
機体１の再生所要時間となるようにロボット機体１の移
動速度を決定する。これにより、コンベア３とロボット
機体１との相対位置精度を保持できる。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、以下のような効果を奏
する。
する。
（１）ロボットの位置データをシフトするための複雑
な演算を再生運転前に行うので、処理速度に高速性を要
求されない。よって、制御装置が安価となる。また、コ
ンベアの速度が教示時のパラメータ速度よりも速くなっ
ても対応できる。
な演算を再生運転前に行うので、処理速度に高速性を要
求されない。よって、制御装置が安価となる。また、コ
ンベアの速度が教示時のパラメータ速度よりも速くなっ
ても対応できる。
（２）再生運転時において、常時コンベアの現在位置
の記憶データからロボットの再生速度（＝再生時間）を
決めているので、コンベアの速度が変動してもコンベア
とロボットとの相対的な位置がずれない。
の記憶データからロボットの再生速度（＝再生時間）を
決めているので、コンベアの速度が変動してもコンベア
とロボットとの相対的な位置がずれない。
第１図は本発明の一実施例に係るロボットシステムの構
成を示す図、第２図は本発明のコンベア追従方法を説明
するための図、第３図は従来のコンベア追従方法を説明
するための図である。 １……ロボット機体、３……コンベア、８……制御装
置、10……中央処理装置、11……記憶装置、12……操作
パネル。
成を示す図、第２図は本発明のコンベア追従方法を説明
するための図、第３図は従来のコンベア追従方法を説明
するための図である。 １……ロボット機体、３……コンベア、８……制御装
置、10……中央処理装置、11……記憶装置、12……操作
パネル。
Claims (1)
- 【請求項１】連続して移動するコンベアの動きに合わせ
て再生速度を変更し、上記コンベアで搬送されるワーク
に追従して作業を行う産業用ロボットのコンベア追従方
法において、 予め記憶された各ステップ毎に上記ロボットおよび上記
コンベアの位置データを有し、再生時に上記コンベアの
現在位置および移動速度を求め、これらの値と上記コン
ベアの位置データとから上記コンベアが上記位置データ
で定められた位置に到達するまでの再生時間を演算し、
この再生時間が上記ロボットの当該ステップの再生所要
時間となるように上記ロボットの移動速度を制御するこ
とを特徴とする産業用ロボットのコンベア追従方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20637690A JP2703099B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 産業用ロボットのコンベア追従方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20637690A JP2703099B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 産業用ロボットのコンベア追従方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0490007A JPH0490007A (ja) | 1992-03-24 |
| JP2703099B2 true JP2703099B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=16522310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20637690A Expired - Fee Related JP2703099B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 産業用ロボットのコンベア追従方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2703099B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3904039B2 (ja) * | 1997-03-10 | 2007-04-11 | 株式会社安川電機 | ロボットの制御方法 |
| JP4022843B2 (ja) * | 1998-06-17 | 2007-12-19 | 株式会社安川電機 | ロボットの制御方法および制御装置 |
-
1990
- 1990-08-03 JP JP20637690A patent/JP2703099B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0490007A (ja) | 1992-03-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |