JP2812061B2 - 産業ロボット装置 - Google Patents

産業ロボット装置

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JP2812061B2
JP2812061B2 JP4126697A JP12669792A JP2812061B2 JP 2812061 B2 JP2812061 B2 JP 2812061B2 JP 4126697 A JP4126697 A JP 4126697A JP 12669792 A JP12669792 A JP 12669792A JP 2812061 B2 JP2812061 B2 JP 2812061B2
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joint
industrial robot
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distal
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健二 井上
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、作動腕が重力方向に
沿って動作する垂直関節型の産業ロボット装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図4及び図5は、例えば特開昭60−5
7407号公報に示されたものに類似した従来の垂直関
節型の産業ロボット装置を示す図である。図において、
(1)は産業ロボット、(2)は産業ロボット(1)の基台、(3)
は基台(2)に基端関節(4)を介して枢着されて鉛直方向に
動作する基端腕、(5)は基端関節(4)に設けられて基端腕
(3)を動作させる基端駆動手段で、サーボモータ(6)及び
減速機(7)によって構成されている。(8)は基端腕(3)の
回動端に先端関節(9)を介して枢着されて鉛直方向に動
作する先端腕、(10)は先端関節(9)に設けられて基端駆
動手段(5)と同様に構成され、先端腕(8)を動作させる先
端駆動手段、(11)は先端腕(8)の回動端に装着された把
手からなるエンドエフェクタ、(12)は基端駆動手段(5)
及び先端駆動手段(10)に接続された制御盤である。
【0003】従来の産業ロボット装置は上記のように構
成され、制御盤(12)からの指令により、基端駆動手段
(5)、先端駆動手段(10)が付勢されて加速、減速動作す
る。この動作により基端腕(3)、先端腕(8)が動作して所
定の位置で停止してエンドエフェクタ(11)により所要の
ロボット作業が行われる。この基端駆動手段(5)、先端
駆動手段(10)等に対する制御盤(12)の指令値の生成及び
駆動制御系への指令は図5に示すように行われる。すな
わち、エンドエフェクタ(11)の目標位置と現在位置の差
である基端関節(4)、先端関節(9)の移動量に対し、産業
ロボット(1)によって決められた加減速時間△tによっ
て基端関節(4)、先端関節(9)の速度指令が生成される。
そして、この速度指令がサーボアンプ(図示しない)を
通じ、基端駆動手段(5)、先端駆動手段(10)を介して基
端腕(3)、先端腕(8)に伝達されエンドエフェクタ(11)が
目標位置へ移動する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の産
業ロボット装置では、制御盤(12)からの速度指令、特に
加減速時間は基端腕(3)、先端腕(8)の姿勢に関わらず一
定時間である。このため、基端関節(4)、先端関節(9)の
静負荷(重力負荷)が大きい状態で加速を始めると非常
に大きな負荷が基端駆動手段(5)、先端駆動手段(10)に
作用する。したがって、これら基端駆動手段(5)、先端
駆動手段(10)の能力により加速時間が決められることに
なる。逆に、静負荷が小さい基端腕(3)、先端腕(8)の姿
勢の場合であっても、最大静負荷時を想定して加速時間
が決められているため、基端駆動手段(5)、先端駆動手
段(10)の能力が発揮されず加速特性が悪くなり産業ロボ
ット(1)の作業効率が低下するという問題点があった。
なお、制御盤からの速度指令が変更可能な構成の場合で
も、静負荷条件を考慮していないときは産業ロボット
(1)に過負荷を与える。また、腕、関節等の自重による
静負荷条件を考慮しているときであっても煩雑な教示及
び莫大な記憶装置が必要となる。また、ワ−ク等の有無
による静負荷条件を考慮するときであっても、産業ロボ
ット(1)の使用者が速度指令を誤教示して産業ロボット
(1)に過負荷を与える恐れがある。
【0005】また、例えば特開昭60−57407号公
報に示されているように作動腕の姿勢のみに着目し、静
負荷を加速決定条件に入れないものは、負荷条件を教示
したり、教示した値に対する莫大なデータをテーブルと
して記憶装置内に持ったりする必要がある。また、特開
平1−156804号公報に示されているように静負荷
を直接考慮したものであっても、負荷条件を教示した
り、教示した値に対する莫大なデータをテーブルとして
記憶装置内に持ったりする必要がある。
【0006】この発明は、かかる問題点を解消するため
になされたものであり、基端駆動手段、先端駆動手段の
能力が、産業ロボットの全動作領域にわたって有効に発
揮される産業ロボット装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る産業ロボ
ット装置においては、産業ロボットの基端腕の動作領域
内の静負荷トルクに関する情報を基端腕及び先端腕のみ
で記述された等負荷曲線として記憶し、かつ、産業ロボ
ットの動作範囲内を等負荷曲線で複数の区域に分割し
て、各区域に対応する加速時間を記憶した情報記憶手段
と、産業ロボットの起動時及び停止時の姿勢に対する
域に対応した情報記憶手段の静負荷値により産業ロボッ
トの関節動作の加速時間を選択して産業ロボットの駆動
手段に速度指令を発する制御装置とが設けられる。
【0008】また、産業ロボットの基端腕の動作領域内
の静負荷トルクに関する情報を基端腕及び先端腕のみで
記述して基端関節及び先端関節位置の二次曲線で近似し
演算の高速化を可能とした等負荷曲線として記憶し、か
つ、産業ロボットの動作範囲内を等負荷曲線で複数の区
域に分割して、各区域に対応する加速時間を記憶した情
報記憶手段と、産業ロボットの起動時及び停止時の姿勢
に対する区域に対応した情報記憶手段の静負荷値により
産業ロボットの関節動作の加速時間を選択して産業ロボ
ットの駆動手段に速度指令を発する制御装置とが設けら
れる。
【0009】
【作用】上記のように構成された産業ロボット装置で
は、基端腕の動作領域内の静負荷トルクに関する情報が
記憶されて、産業ロボットの起動時及び停止時の姿勢に
対する情報記憶の静負荷値により、関節動作の加速時間
を選択して駆動手段に速度指令が発せられる。
【0010】
【実施例】実施例1. 図1及び図2は、この発明の一実施例を示す図である。
図において、(1)は産業ロボット、(2)は産業ロボット
(1)の基台、(3)は基台(2)に基端関節(4)を介して枢着さ
れて鉛直方向に動作する基端腕、(5)は基端関節(4)に設
けられて基端腕(3)を動作させる基端駆動手段で、サー
ボモータ(6)及び減速機(7)によって構成されている。
(8)は基端腕(3)の回動端に先端関節(9)を介して枢着さ
れて鉛直方向に動作する先端腕、(10)は先端関節(9)に
設けられて基端駆動手段(5)と同様に構成され、先端腕
(8)を動作させる先端駆動手段、(11)は先端腕(8)の回動
端に装着された把手からなるエンドエフェクタ、(12)は
基端駆動手段(5)及び先端駆動手段(10)に接続された制
御盤である。(13)は基端腕(3)の動作領域内の静負荷ト
ルクに関する情報を記憶した情報記憶手段、(14)は産業
ロボット(1)の起動時及び停止時の姿勢に対する情報記
憶手段(13)の静負荷値により産業ロボット(1)の関節動
作の加減速時間を選択して産業ロボット(1)の駆動手段
に速度指令を発する制御装置である。
【0011】上記のように構成された産業ロボット装置
においては、図2に示すように基端駆動手段(5)、先端
駆動手段(10)等に対する制御盤(12)の指令値の生成及び
駆動制御系への指令が行われる。すなわち、基端腕
(3)、先端腕(8)等の諸特性が既知であり、基端関節(4)
の静負荷は基端関節(4)位置によって算出可能であっ
て、この静負荷特性が情報記憶手段(13)に記憶される。
そして、産業ロボット(1)が動作する場合のエンドエフ
ェクタ(11)の現在位置及び目標位置に対し、基端関節
(4)の静負荷がそれぞれ求められる。次いで、それらの
静負荷の大小に応じて基端関節(4)等の加速時間△ts
減速時間△tdが設定される。このようにして設定され
た加減速時間に応じて各関節速度指令が生成されて、制
御盤(12)を介して基端駆動手段(5)、先端駆動手段(10)
が付勢されて加速、減速動作する。この動作により基端
腕(3)、先端腕(8)が動作して所定の位置で停止してエン
ドエフェクタ(11)により所要のロボット作業が行われ
る。
【0012】したがって、ロボット作業時に基端腕
(3)、先端腕(8)の姿勢に関わらず基端駆動手段(5)、先
端駆動手段(10)の能力が最大限に発揮される。これによ
って、加減速の速い動作特性が得られ、容易に産業ロボ
ット(1)の作業効率を向上することができる。
【0013】実施例2. 図3は、この発明の実施例2を示す図で、産業ロボット
装置は図1と同様に構成され、情報記憶手段(13)は次に
述べるように構成される。すなわち、基端関節(4)の静
負荷は全関節の角度から幾何的に重心位置を算出して求
めることができる。しかし、基端関節(4)の静負荷は二
つの関節、例えば基端関節(4)、先端関節(9)により近似
的に求めることも可能である。このため、図3に示すよ
うに基端関節(4)の静負荷特性をマップとして取扱い、
静負荷の大きさに応じ区域に分割することにより簡易に
加減速時間を設定できる。そして、設定された加減速時
間に応じて各関節速度指令が生成されて、制御盤(12)を
介して基端駆動手段(5)、先端駆動手段(10)が付勢され
て加速、減速動作する。この動作により基端腕(3)、先
端腕(8)が動作して所定の位置で停止してエンドエフェ
クタ(11)により所要のロボット作業が行われる。
【0014】この実施例においても、産業ロボット(1)
が動作する場合のエンドエフェクタ(11)の現在位置及び
目標位置に対し、基端関節(4)の静負荷がそれぞれ求め
られる。次いで、それらの静負荷の大小に応じて基端関
節(4)等の加速時間△ts、減速時間△tdが設定され
る。したがって、詳細な説明を省略するがこの実施例に
おいても図1及び図2の実施例と同様な作用が得られる
ことは明白である。なお、図3の実施例において、基端
関節(4)の静負荷特性をマップとして取扱い、静負荷の
大きさに応じ区域に分割することにより簡易に加減速時
間を設定することができる。
【0015】実施例3. この発明の実施例3は、産業ロボット装置が図1と同様
に構成され、基端駆動手段(5)、先端駆動手段(10)等に
対する制御盤(12)の指令値の生成及び駆動制御系への指
令は図2に準じて行われる。そして、情報記憶手段(13)
は次に述べるように構成される。すなわち、基端関節
(4)の静負荷特性について、二つの関節、例えば基端関
節(4)、先端関節(9)により記述する等負荷曲線による区
域分割を、これら関節位置の二次曲線で近似的に求める
ことが可能である。これにより、情報記憶手段(13)の記
憶データ量を節減でき、また、加減速時間の設定を高速
化することができる。そして、設定された加減速時間に
応じて各関節速度指令が生成されて、制御盤(12)を介し
て基端駆動手段(5)、先端駆動手段(10)が付勢されて加
速、減速動作する。この動作により基端腕(3)、先端腕
(8)が動作して所定の位置で停止してエンドエフェクタ
(11)により所要のロボット作業が行われる。
【0016】この実施例においても、産業ロボット(1)
が動作する場合のエンドエフェクタ(11)の現在位置及び
目標位置に対し、基端関節(4)の静負荷がそれぞれ求め
られる。次いで、それらの静負荷の大小に応じて基端関
節(4)等の加速時間△ts、減速時間△tdが設定され
る。したがって、詳細な説明を省略するがこの実施例に
おいても図1及び図2の実施例と同様な作用が得られる
ことは明白である。なお、実施例3において、基端関節
(4)の静負荷特性につき、二つの関節、例えば基端関節
(4)、先端関節(9)により記述する等負荷曲線による区域
分割を、これら関節位置の二次曲線で近似的に求める。
これにより、情報記憶手段(13)の記憶データ量を節減で
き、また、加減速時間の設定を高速化することができて
産業ロボット(1)の使用を効率化することができる。
【0017】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように産業ロ
ボットの基端腕の動作領域内の静負荷トルクに関する情
を基端腕及び先端腕のみで記述された等負荷曲線とし
て記憶し、かつ、産業ロボットの動作範囲内を等負荷曲
線で複数の区域に分割して、各区域に対応する加速時間
を記憶した情報記憶手段と、産業ロボットの起動時及び
停止時の姿勢に対する区域に対応した情報記憶手段の静
負荷値により産業ロボットの関節動作の加速時間を選択
して産業ロボットの駆動手段に速度指令を発する制御装
置を設けたものである。
【0018】また、産業ロボットの基端腕の動作領域内
の静負荷トルクに関する情報を基端腕及び先端腕のみで
記述して基端関節及び先端関節位置の二次曲線で近似し
演算の高速化を可能とした等負荷曲線として記憶し、か
つ、産業ロボットの動作範囲内を等負荷曲線で複数の区
域に分割して、各区域に対応する加速時間を記憶した情
報記憶手段と、産業ロボットの起動時及び停止時の姿勢
に対する区域に対応した情報記憶手段の静負荷値によ
り、産業ロボットの関節動作の加速時間を選択して産業
ロボットの駆動手段に速度指令を発する制御装置を設け
たものである。これによって、基端関節の静負荷が基端
関節位置によって算出され、この静負荷特性が情報記憶
手段に記憶される。そして、産業ロボットが動作する場
合のエンドエフェクタの現在位置及び目標位置に対し、
基端関節の静負荷がそれぞれ求められる。次いで、それ
らの静負荷の大小に応じて基端関節等の加速時間、減速
時間が設定され、設定された加速時間に応じて各関節速
度指令が生成されて、駆動手段が付勢されて加速動作す
る。この動作により作動腕が作動し所定の位置で停止し
てエンドエフェクタにより所要のロボット作業が行われ
る。
【0019】したがって、ロボット作業時に作動腕の姿
勢に関わらず駆動手段の能力が最大限に発揮され高加速
動作特性が得られて、産業ロボットの作業効率を容易に
向上する効果がある。さらに、基端関節の静負荷特性を
マップとして取扱い、静負荷の大きさに応じ区域に分
割することにより加速時間の設定を簡易化する効果があ
る。また、基端関節の静負荷特性は、二つの関節により
記述する等負荷曲線による区域分割を、これら関節位置
の二次曲線で近似的に求めて、情報記憶手段の記憶デー
タ量を節減し、また、加速時間の設定を高速化する効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を模式的に示す全体構成
図。
【図2】図1の装置の機能を説明したブロック線図。
【図3】この発明の実施例2を示す図で、図2相当図。
【図4】従来の産業ロボット装置を示す図で、図1相当
図。
【図5】図4に対応した図2相当図。
【符号の説明】
1 産業ロボット 2 基台 3 基端腕 4 基端関節 5 基端駆動手段 8 先端腕 9 先端関節 10 先端駆動手段 13 情報記憶手段 14 制御装置
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 19/18 B25J 9/06 B25J 13/00 G05B 19/416

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基台に基端関節を介して装着され、上記
    基端関節に設けられた基端駆動手段により駆動されて鉛
    直方向に動作する基端腕、及び上記基端腕の回動端に先
    端関節を介して装着され、上記先端関節に設けられた先
    端駆動手段により駆動されて鉛直方向に動作する先端腕
    を有する産業ロボットと、上記基端腕の動作領域内の静
    負荷トルクに関する情報を、上記基端腕及び先端腕のみ
    で記述された等負荷曲線として記憶し、かつ、上記産業
    ロボットの動作範囲内を上記等負荷曲線で複数の区域に
    分割して、各上記区域に対応する加速時間を記憶した
    報記憶手段と、上記産業ロボットの起動時及び停止時の
    姿勢に対する上記区域に対応した上記情報記憶手段の静
    負荷値により、上記産業ロボットの関節動作の加速時間
    を選択して、上記産業ロボットの駆動手段に速度指令を
    発する制御装置とを備えた産業ロボット装置。
  2. 【請求項2】 基台に基端関節を介して装着され、上記
    基端関節に設けられた基端駆動手段により駆動されて鉛
    直方向に動作する基端腕、及び上記基端腕の回動端に先
    端関節を介して装着され、上記先端関節に設けられた先
    端駆動手段により駆動されて鉛直方向に動作する先端腕
    を有する産業ロボットと、上記基端腕の動作領域内の静
    負荷トルクに関する情報を、上記基端腕及び先端腕のみ
    で記述して、上記基端関節及び先端関節位置の二次曲線
    で近似し演算の高速化を可能とした等負荷曲線として記
    憶し、かつ、上記産業ロボットの動作範囲内を上記等負
    荷曲線で複数の区域に分割して、各上記区域に対応する
    加速時間を記憶した情報記憶手段と、上記産業ロボット
    の起動時及び停止時の姿勢に対する上記区域に対応した
    上記情報記憶手段の静負荷値により、上記産業ロボット
    の関節動作の加速時間を選択して上記産業ロボットの駆
    動手段に速度指令を発する制御装置とを備えた産業ロボ
    ット装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0623929B2 (ja) * 1983-09-06 1994-03-30 セイコーエプソン株式会社 ロボツトコントロ−ラ
JPH0639066B2 (ja) * 1984-12-28 1994-05-25 ソニー株式会社 産業用ロボツトの制御方法
JPS6231406A (ja) * 1985-08-02 1987-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多関節ロボツトの位置決め制御装置
JPH01156804A (ja) * 1987-12-14 1989-06-20 Fanuc Ltd 産業用関接型ロボットにおける教示・再生方法
JPH02198785A (ja) * 1989-01-27 1990-08-07 Mitsubishi Electric Corp ロボットの制御装置
JPH03130808A (ja) * 1989-10-17 1991-06-04 Citizen Watch Co Ltd ロボットの制御方法およびその制御装置
JPH03290710A (ja) * 1990-04-09 1991-12-20 Toshiba Corp 産業用ロボットの制御装置

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