JP3366248B2 - Robot control method and device - Google Patents

Robot control method and device

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JP3366248B2
JP3366248B2 JP08334898A JP8334898A JP3366248B2 JP 3366248 B2 JP3366248 B2 JP 3366248B2 JP 08334898 A JP08334898 A JP 08334898A JP 8334898 A JP8334898 A JP 8334898A JP 3366248 B2 JP3366248 B2 JP 3366248B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、力制御を行うロボ
ットの制御方法および制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method and control device for a robot that performs force control.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、産業用のロボットは高速、高
精度の位置制御を目的としたものがほとんどである。こ
のような位置制御を行うロボットによって組立作業や部
品の位置決め作業を行うと、ロボットと部品、治具など
との接触によって外力が作用しても、その外力に反抗し
て、あらかじめ定めた指令位置を維持しようとするた
め、部品や冶具などの破損や、ロボットのアラーム停止
によるライン稼働率の悪化などの問題が発生する。
2. Description of the Related Art Conventionally, most industrial robots are intended for high-speed and highly accurate position control. When an assembly work or a component positioning work is performed by a robot that performs such position control, even if an external force acts due to the contact between the robot and the component, jig, etc. Therefore, problems such as breakage of parts and jigs and deterioration of line operation rate due to the alarm stop of the robot occur.

【0003】そこで、ロボットに外力が加わったとき
に、外力に追従してマニュピレータを動作させるロボッ
トの力制御に関して特開平8−155868号をはじめ
として多くの技術が公開されている。
Therefore, many techniques have been disclosed, including Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-155868, regarding the force control of a robot which operates a manipulator by following the external force when the external force is applied to the robot.

【0004】上記の従来の技術例においては、ロボット
の先端に把持した部品を治具に固定する作業を実行する
際に、治具と把持部品との間に位置誤差が存在すると、
部品と治具が接触し外力が発生し、力制御として発生し
た外力が減少する方向にロボットを動作させる。その結
果、位置誤差が存在してもその位置誤差が吸収され目的
である把持物体を治具に固定する作業を達成する事がで
きる。
In the above-mentioned prior art example, when there is a positional error between the jig and the grasped component when the work of fixing the component grasped at the tip of the robot to the jig is performed,
The robot is operated in such a direction that the parts and the jig come into contact with each other to generate an external force, and the external force generated as the force control decreases. As a result, even if there is a position error, the position error is absorbed, and it is possible to achieve the target work of fixing the gripped object to the jig.

【0005】ただし、位置誤差が過大であった場合、力
制御によってロボットの先端位置が教示した位置からず
れたとしても、目的とする作業が達成されたかどうか判
断する事はできない。
However, if the position error is excessive, even if the tip position of the robot deviates from the taught position by force control, it is not possible to judge whether or not the intended work has been achieved.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術例に
おいては、力制御によってロボットの先端位置が教示し
た位置からずれた際に、目的とする作業が達成されたか
どうかの判断がつかない。例えば、治具と把持部品との
間の位置誤差が過大であって、力制御が行われても作業
を達成することができなかった場合、無理矢理次の作業
に移行すると、治具や把持物体を破損してしまうという
欠点や、ロボットのアラーム停止によりライン全体の電
源を落とす必要があるなどの欠点があった。
In the above prior art example, when the tip position of the robot is deviated from the taught position by force control, it is impossible to judge whether or not the intended work is achieved. For example, if the position error between the jig and the gripped part is too large and the work cannot be achieved even if the force control is performed, the jig or the gripped object is forcibly moved to the next work. It had the drawback of damaging the robot and the need to turn off the power to the entire line when the robot alarm stopped.

【0007】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、目的とする作業が達成できたかどうかを判定する
ことが可能なロボットの制御方法および制御装置を提供
することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a control method and control device for a robot capable of determining whether or not a desired work has been achieved.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の方法は、ロボットに外力が加わった
ときに、前記外力に追従してロボットの軌道変化させ
る力制御を行うロボットの制御方法において、力制御に
よって移動した現在のロボット先端の位置と教示点との
間に発生した位置偏差を検出し、作業の目的を達成する
ことができる位置偏差としてあらかじめ定めたしきい値
前記検出した値と前記しきい値を比較し、前記検出
した値が前記しきい値より大きい場合に、少なくともロ
ボットを異常処理するロボットの制御方法である。
In order to achieve the above object, the first method of the present invention changes the trajectory of a robot by following the external force when the external force is applied to the robot. In a control method of a robot that performs force control, the position deviation that occurs between the current position of the robot tip moved by force control and the teaching point is detected, and the work purpose is achieved.
A threshold value that is determined as a possible position deviation , the detected value and the threshold value are compared, and if the detected value is larger than the threshold value, at least the robot control that abnormally processes the robot Is the way.

【0009】さらに本発明の第2の方法は、ロボットに
外力が加わったときに、前記外力に追従してロボット
軌道変化させる力制御を行うロボットの制御方法にお
いて、力制御によって移動したロボットの先端位置を検
出し、前記検出した位置と位置指令軌道との差を計算
し、作業の目的を達成することができる位置偏差として
あらかじめ定めたしきい値と前記計算した値前記し
きい値を比較し、前記しきい値より計算した値が大きい
場合に少なくともロボットを異常処理するロボットの制
御方法である。
Further, according to the second method of the present invention, when an external force is applied to the robot , the robot follows the external force and
A method of controlling a robot for performing a force control for changing the trajectory, that detects the tip position of the robot moved by the force control, the difference between the position and the position command trajectory and the detected is calculated to achieve the purpose of working wherein the threshold value <br/> predetermined as a position deviation can, the calculated value and then
A method of controlling a robot, which compares threshold values and at least abnormally processes the robot when the calculated value is larger than the threshold value.

【0010】さらに、本発明の第3の方法は、しきい値
をロボットの教示プログラムで指定できるようにしたロ
ボットの制御方法である。
Further, a third method of the present invention is a robot control method in which a threshold value can be designated by a robot teaching program.

【0011】また、本発明の第1の構成は、ロボットに
外力が加わったときに、前記外力に追従してロボット
軌道変化させる力制御する制御部と、前記力制御によ
って移動したロボットの先端位置の位置偏差を検出する
検出部と、作業の目的を達成することができる位置偏差
としてあらかじめ定めたしきい値と前記検出部からの信
を比較する判定部と、判定部からの信号を受け、前記
検出した値が前記しきい値より大きい場合に少なくとも
ロボットを異常処理する異常処理部を有するロボットの
制御装置である。
Further, according to the first configuration of the present invention, when an external force is applied to the robot , the robot follows the external force and
A control unit that controls the force to change the trajectory , a detection unit that detects the position deviation of the tip position of the robot moved by the force control, and a position deviation that can achieve the purpose of the work.
As the threshold value and the signal from the detection unit.
A determination unit for comparing the item, receiving a signal from the determination unit, wherein
It is a control device for a robot having an abnormality processing unit for abnormally processing the robot at least when the detected value is larger than the threshold value .

【0012】また、本発明の第2の構成は、ロボットに
外力が加わったときに、前記外力に追従してロボット
軌道変化させる力制御する制御部と、前記力制御によ
って移動したロボットの先端位置の位置を検出する検出
部と、前記検出した位置と位置指令軌道との差を計算
し、作業の目的を達成することができる位置偏差として
あらかじめ定めたしきい値と前記計算した値とを比較す
る判定部と、判定部からの信号を受け、前記検出した値
が前記しきい値より大きい場合に少なくともロボットを
異常処理する異常処理部を有するロボット制御装置であ
る。
The second configuration of the present invention is such that when an external force is applied to the robot , the robot follows the external force and
A control unit that controls the force to change the trajectory , a detection unit that detects the position of the tip position of the robot moved by the force control, and a difference between the detected position and the position command trajectory is calculated to achieve the purpose of the work. As a position deviation that can be performed, a determination unit that compares a predetermined threshold value with the calculated value, and the detected value when a signal from the determination unit is received.
Is greater than the threshold value, the robot controller has at least an abnormality processing unit that abnormally processes the robot.

【0013】また、本発明の第3の構成は、しきい値を
ロボットの教示プログラムで指定できるようにしたしき
い値設定部を有した、ロボットの制御装置である。
A third configuration of the present invention is a robot control device having a threshold value setting unit capable of designating a threshold value in a robot teaching program.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】上記構成により、本発明の第1の
方法と構成によれば、力制御により発生するロボットの
先端位置の位置偏差を検出し、その値があらかじめ定め
たしきい値より大きい時、目的とする作業が未達成であ
ると判断して少なくともロボットを異常処理するため、
治具や把持物体の破損を防止することができるととも
に、工程ライン全体の電源を落とす必要がなくなりライ
ンの稼働率の悪化を防止することができるという作用を
有する。
With the above configuration, according to the first method and configuration of the present invention, the position deviation of the tip position of the robot generated by the force control is detected, and the value is determined from a predetermined threshold value. When it is large, it judges that the target work is not achieved and at least handles the robot abnormally,
The jig and the gripped object can be prevented from being damaged, and there is an effect that it is not necessary to turn off the power supply of the entire process line and the deterioration of the operating rate of the line can be prevented.

【0015】さらに、本発明の第2の方法と構成によれ
ば、力制御によって移動したロボットの先端位置を常に
検出し、位置指令軌道との差があらかじめ定めたしきい
値より大きくなった時に、少なくともロボットを異常処
理するため、治具や把持物体の破損を防止するととも
に、工程ライン全体の電源を落とす必要がなくなりライ
ンの稼働率の悪化を防止することができるという作用を
有する。
Further, according to the second method and configuration of the present invention, the tip position of the robot moved by force control is always detected, and when the difference from the position command trajectory becomes larger than a predetermined threshold value. Since at least the robot is abnormally processed, it is possible to prevent the jig or the gripped object from being damaged, and to prevent the operation rate of the line from being deteriorated because it is not necessary to turn off the power of the entire process line.

【0016】さらに本発明の第3の方法と構成によれ
ば、しきい値をロボットの教示プログラムで指定できる
ようにすることで、ロボットが行う作業の内容に応じた
しきい値を設定することができるという作用を有する。
Further, according to the third method and configuration of the present invention, the threshold value can be set by the teaching program of the robot so that the threshold value can be set according to the contents of the work performed by the robot. It has the effect that

【0017】なお、異常処理としては、ロボットまたは
ロボットと周辺機器の動作を一時的に停止させたり、作
業中の不具合のあった部分をロボット又はその他の機器
で取り除いたり、異常状態を表示して作業者が対応でき
るようにしたりする、不具合解消のための処理を指す。
As the abnormal processing, the operation of the robot or the robot and peripheral equipment is temporarily stopped, the defective portion during work is removed by the robot or other equipment, and the abnormal state is displayed. This refers to the process for resolving a defect that allows the operator to deal with the problem.

【0018】以下本発明の実施の形態について図面を参
照しながら説明する。 (実施の形態1)まず、本発明の第1の方法および構成
の一実施の形態例について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) First, an embodiment of the first method and configuration of the present invention will be described.

【0019】図1は本発明の適用例として考えられる、
組立工程や部品の位置決め工程などにみられるはめ合い
作業について説明する図である。本来はX−Y−Zの3
次元空間内での作業であるが、ここでは簡単のためX−
Z平面の2次元におきかえて説明を行う。図1(a)に
おいて、1は力制御可能なロボット、2はロボットの先
端に取り付けられたハンド、3はハンド2によって把持
されたワーク、4はワーク3を決められた位置に固定す
るための冶具であり、ライン上を移動してあらかじめ定
められた点で停止する構造となっている。そして5は冶
具を移動させるコンベアを表している。ワーク3上のT
CPはツール先端点である。冶具4上の線分Lは冶具4
の中心線を表している。ハンド2によって把持されたワ
ーク3を冶具4の中心線に沿って降下させ、ワーク3を
冶具4に取り付ける作業である。
FIG. 1 is considered as an application example of the present invention.
It is a figure explaining the fitting work seen in an assembly process, a component positioning process, etc. Originally 3 of XYZ
This is a work in a dimensional space, but for simplicity here X-
The description will be given by replacing it with the two-dimensional Z plane. In FIG. 1A, 1 is a robot whose force can be controlled, 2 is a hand attached to the tip of the robot, 3 is a work held by the hand 2, and 4 is a work for fixing the work 3 at a predetermined position. It is a jig and has a structure that moves on a line and stops at a predetermined point. And 5 has shown the conveyor which moves a jig. T on work 3
CP is a tool tip point. The line segment L on the jig 4 is the jig 4
Represents the center line of. This is a work of attaching the work 3 to the jig 4 by lowering the work 3 gripped by the hand 2 along the center line of the jig 4.

【0020】このような作業の場合、力制御可能なロボ
ットは、X方向は外力に対する柔らかさを大きく設定
し、Z方向の外力に対してはX方向より柔らかさを小さ
く設定することが一般的である。その理由は、従来の技
術の項で述べたように、もし全方向に柔らかさを指定し
ておかなければ、ロボットは外力に反抗してあらかじめ
定めた指令位置を実現しようとするため、ワークや冶具
が破損してしまう恐れがあるためである。
In the case of such work, a robot capable of force control generally sets the softness with respect to the external force in the X direction to be large and the softness with respect to the external force in the Z direction to be smaller than that in the X direction. Is. The reason is that, as described in the section of the prior art, if the softness is not specified in all directions, the robot tries to realize the predetermined command position against the external force, and This is because the jig may be damaged.

【0021】図1(b)はこの作業が達成される場合を
説明している。なお、ここでは簡単のため、ロボット1
およびハンド2は図より省略している。P1およびP2
は基準座標系での待機位置と作業終了位置である。ロボ
ットはツール先端点の軌道がP1からP2を結ぶ線分上
を移動するように教示され、移動するものとする。図の
状態はロボットが待機位置上にいる状態である。図は
冶具4のコンベア5上で固定位置が正規の位置に対して
若干の誤差を持った状態を表しているため、状態にお
いてワーク3と冶具4が接触し、力制御によって軌道が
変化する。その結果、状態ではツール先端点とP2の
間には偏差△d1が発生することになるが、はめ合い作
業に関していえば作業は目的を達成してることになる。
FIG. 1 (b) illustrates when this task is accomplished. For the sake of simplicity, the robot 1
The hand 2 is omitted from the figure. P1 and P2
Are the standby position and the work end position in the reference coordinate system. It is assumed that the robot is taught and moves so that the trajectory of the tool tip point moves on the line segment connecting P1 and P2. The state shown in the figure is a state in which the robot is on the standby position. Since the figure shows a state in which the fixed position on the conveyor 5 of the jig 4 has a slight error from the regular position, the work 3 and the jig 4 come into contact with each other in the state, and the trajectory changes due to force control. As a result, in the state, a deviation Δd1 occurs between the tool tip point and P2, but in terms of fitting work, the work achieves its purpose.

【0022】図2は図1と同様のはめ合い作業が未達成
に終わった場合を説明している。図1(b)に比べ、冶
具4の固定位置が正規の位置に対して大きな誤差を持っ
た状態を表している。そのため状態’においてワーク
3が冶具4につかえてしまいそれ以上進めなり、教示軌
道に従って作業終了点へと向かうための位置指令が全て
出力された状態’においても、Z方向の力制御によっ
て状態’とほぼ同じ位置に停止することになり、その
ときのツール先端点と作業終了点P2との位置偏差△d
2は図1で説明した△d1にくらべかなり大きな値とな
り、作業自体も未達成となる。この状態で次の作業に移
行すると次工程にも悪影響を及ぼすことになる。
FIG. 2 illustrates a case where the same fitting work as in FIG. 1 has not been achieved yet. As compared with FIG. 1B, the fixed position of the jig 4 has a large error with respect to the regular position. Therefore, in the state ', the work 3 is caught by the jig 4 and further progresses, and even in the state' in which all position commands for moving to the work end point according to the teaching trajectory are output, the state is changed to the state 'by the Z direction force control. It stops at almost the same position, and the positional deviation Δd between the tool tip point and the work end point P2 at that time is Δd.
2 is considerably larger than Δd1 described in FIG. 1, and the work itself is not achieved. If the next work is performed in this state, the next process is also adversely affected.

【0023】図3は、本発明の第1の方法の処理内容を
示すフローチャートである。作業終了点へ向かう位置指
令が全て出力されたとき、図のフローチャートの処理が
開始される。ステップ1において、ツール先端点の位置
と前記ツール先端点の位置と同一の座標系で示した作業
終了点の位置との間の位置偏差△dを求める。
FIG. 3 is a flow chart showing the processing contents of the first method of the present invention. When all the position commands for the work end point are output, the process of the flowchart in the figure is started. In step 1, a position deviation Δd between the position of the tool tip point and the position of the work end point shown in the same coordinate system as the position of the tool tip point is obtained.

【0024】ステップ2において、作業に準じてあらか
じめ設定したしきい値△d maxとの比較を行い、△
dが△d maxより小であれば、ステップ3において
作業が達成されたと判断し、次の工程へ移行する。△d
が△d maxより大であれば、ステップ4において作
業が未達成と判断し、ロボットまたはロボットおよび周
辺機器を異常処理する。この△d maxはロボットの
教示プログラムにおいて指定することも可能である。
In step 2, a comparison is made with a preset threshold value Δd max according to the work, and Δ
If d is smaller than Δd max, it is determined that the work has been accomplished in step 3, and the process proceeds to the next step. △ d
Is larger than Δd max, it is judged that the work is not achieved in step 4, and the robot or the robot and peripheral devices are abnormally processed. This Δd max can also be designated in the robot teaching program.

【0025】図4は、本発明の第1の構成例を示すブロ
ック図である。図において、6はロボット、7は制御
部、8は検出部、9は判定部、10は異常処理部、11
はコンベアなどの周辺機器、12はしきい値設定部を示
している。
FIG. 4 is a block diagram showing a first configuration example of the present invention. In the figure, 6 is a robot, 7 is a control unit, 8 is a detection unit, 9 is a determination unit, 10 is an abnormality processing unit, 11
Is a peripheral device such as a conveyor, and 12 is a threshold value setting unit.

【0026】上記構成要素の相互関係と動作について説
明する。制御部7はロボットを位置制御および力制御
し、周辺機器との通信もしくは制御を行う。制御部から
の指令によりロボット6は動作する。検出部8は制御部
7からの作業終了点へ向かう位置指令が、全てロボット
6に出力されたとき、ツール先端点の位置と前記ツール
先端点の位置と同一の座標系で示した作業終了点の位置
との間の位置偏差△dを算出し判定部9へ出力する。判
定部9では、△dと作業に準じてあらかじめ設定したし
きい値△d maxとの比較を行い、△dが△d ma
xより小であれば、作業が達成されたと判断し、作業続
行信号を直接または間接に制御部7へ出力し、△dが△
d maxより大であれば、作業が未達成と判断し、作
業未達成信号を異常処理部10へ出力する。異常処理部
10は作業未達成信号を受け、ロボットまたはロボット
および周辺機器への異常処理指示信号を制御部7へ出力
する。制御部7では、作業続行信号を受けると、次の作
業を実行するための指令をロボット及び周辺機器へと出
力し、異常処理指示信号を受けるとロボットまたはロボ
ットおよび周辺機器を異常処理する。
The mutual relationship and operation of the above components will be described. The control unit 7 controls the position and force of the robot and communicates with or controls peripheral devices. The robot 6 operates according to a command from the control unit. When all the position commands from the control unit 7 to the work end point are output to the robot 6, the detection unit 8 outputs the work end point indicated by the same coordinate system as the position of the tool tip point and the position of the tool tip point. The position deviation Δd from the position of is calculated and output to the determination unit 9. The determination unit 9 compares Δd with a threshold value Δd max preset according to the work, and Δd is Δd ma
If it is smaller than x, it is determined that the work has been accomplished, and a work continuation signal is directly or indirectly output to the control unit 7, and Δd is Δ.
If it is larger than d max, it is determined that the work has not been achieved, and the work unachieved signal is output to the abnormality processing unit 10. The abnormality processing unit 10 receives the work non-attainment signal and outputs an abnormality processing instruction signal to the robot or the robot and peripheral devices to the control unit 7. When the control unit 7 receives the work continuation signal, it outputs a command for executing the next work to the robot and the peripheral device, and when it receives the abnormal processing instruction signal, it abnormally processes the robot or the robot and the peripheral device.

【0027】(実施の形態2)次に、本発明の第2の方
法と構成の一実施の形態例について説明する。
(Embodiment 2) Next, an embodiment of the second method and configuration of the present invention will be described.

【0028】図5は図1で示した作業における指令軌道
と実際のツール先端点の位置偏差△eの時間変化を表し
たグラフである。横軸が経過時間、縦軸が指令軌道とそ
の時点でのツール先端点の位置との差を示した位置偏差
量を表している。
FIG. 5 is a graph showing the change over time in the command trajectory in the work shown in FIG. 1 and the actual positional deviation Δe between the tool tip points. The horizontal axis represents the elapsed time, and the vertical axis represents the position deviation amount indicating the difference between the command trajectory and the position of the tool tip point at that time.

【0029】図5(a)は作業が達成された場合の位置
偏差量の時間変化である。図1(a)で示すように、ワ
ーク3と冶具4が接触する状態までは、ロボットの追
従遅れによって微小の位置偏差が存在する。状態から
ある時間の間、力制御によって位置の偏差量が増大する
が、その後偏差は増大せず、ほぼ一定量のまま状態で
作業終了点に到達する。
FIG. 5A shows the time variation of the position deviation amount when the work is completed. As shown in FIG. 1A, a minute position deviation exists due to the tracking delay of the robot until the workpiece 3 and the jig 4 come into contact with each other. The force control increases the deviation amount of the position for a certain time from the state, but the deviation does not increase thereafter, and the work end point is reached with a substantially constant amount.

【0030】図5(b)は作業が未達成に終わった場合
である。図2に示すように、ワーク3と治具4が接触す
る状態’までは、図5(a)と同様、ロボットの追従
遅れによる微小の位置偏差が存在する。状態’から状
態’まではロボットは−Z方向に動作することができ
ないので、位置偏差△eは増加し続けることになる。
FIG. 5B shows the case where the work has not been achieved. As shown in FIG. 2, up to the state where the work 3 and the jig 4 are in contact with each other, there is a minute position deviation due to the tracking delay of the robot, as in FIG. 5A. From state'to state ', the robot cannot move in the -Z direction, so the position deviation Δe will continue to increase.

【0031】図6は、本発明の第2の方法の処理内容を
示すフローチャートである。制御部の一制御周期毎に図
のフローチャートの処理が実行される。ステップ21に
おいて、ツール先端点の位置と前記ツール先端点の位置
と同一の座標系で示した位置指令軌道との間の位置偏差
△eを求める。
FIG. 6 is a flow chart showing the processing contents of the second method of the present invention. The processing of the flowchart in the drawing is executed every control cycle of the control unit. In step 21, a position deviation Δe between the position of the tool tip point and the position command trajectory shown in the same coordinate system as the position of the tool tip point is obtained.

【0032】ステップ22において、作業に準じてあら
かじめ設定したしきい値△e maxとの比較を行い、
△eが△e maxより小であれば、ステップ23にお
いて作業が良好に実行されていると判断し、処理を終了
し次の制御周期へと移行する。△eが△e maxより
大であれば、ステップ24において作業の続行が困難と
判断し、ロボットまたはロボットおよび周辺機器を異常
処理する。
In step 22, a comparison is made with a preset threshold value Δe max according to the work,
If Δe is smaller than Δe max, it is determined in step 23 that the work is being performed well, the process is terminated, and the process proceeds to the next control cycle. If Δe is larger than Δe max, it is determined that it is difficult to continue the work in step 24, and the robot or the robot and peripheral devices are abnormally processed.

【0033】図7は、本発明の第2の構成を示すブロッ
ク図である。図において、6はロボット、24は制御
部、25は検出部、26は判定部、27は異常処理部、
11はラインなどの周辺機器、28はしきい値設定部を
示している。
FIG. 7 is a block diagram showing the second configuration of the present invention. In the figure, 6 is a robot, 24 is a control unit, 25 is a detection unit, 26 is a determination unit, 27 is an abnormality processing unit,
Reference numeral 11 denotes a peripheral device such as a line, and 28 denotes a threshold value setting unit.

【0034】上記構成要素の相互関係と動作について説
明する。制御部24はロボットを位置制御および力制御
し、周辺機器との通信もしくは制御を行う。制御部から
の指令によりロボット6は動作する。検出部25は制御
部24の一制御周期毎の処理が終了すると、ツール先端
点の位置と前記ツール先端点の位置と同一の座標系で示
した位置指令軌道との間の位置偏差△eを算出し判定部
26へ出力する。判定部26では、△eと作業に準じて
あらかじめ設定したしきい値△e maxとの比較を行
い、△eが△e maxより小であれば、作業が良好に
実行されていると判断し、作業続行信号を直接または間
接に制御部24へ出力する。△eが△emaxより大で
あれば、作業の続行が困難と判断し、作業未達成信号を
異常処理部27へ出力する。異常処理部27は作業未達
成信号を受け、ロボットまたはロボットおよび周辺機器
の異常処理指示信号を制御部24へ出力する。制御部2
4では、作業続行信号を受けると、次の制御周期の処理
を実行し、異常処理指示信号を受けるとロボットまたは
ロボットおよび周辺機器を異常処理させる。
The mutual relationship and operation of the above components will be described. The control unit 24 controls the position and force of the robot and communicates with or controls peripheral devices. The robot 6 operates according to a command from the control unit. When the processing of each control cycle of the control unit 24 is completed, the detection unit 25 determines the position deviation Δe between the position of the tool tip point and the position command trajectory indicated by the same coordinate system as the position of the tool tip point. The calculated value is output to the determination unit 26. The determination unit 26 compares Δe with a threshold value Δe max preset according to the work, and if Δe is smaller than Δe max, it is determined that the work is performed well. The work continuation signal is directly or indirectly output to the control unit 24. If Δe is larger than Δemax, it is determined that it is difficult to continue the work, and the work unachieved signal is output to the abnormality processing unit 27. The abnormality processing unit 27 receives the work non-attainment signal and outputs an abnormality processing instruction signal of the robot or the robot and peripheral devices to the control unit 24. Control unit 2
In No. 4, when the work continuation signal is received, the process of the next control cycle is executed, and when the abnormal process instruction signal is received, the robot or the robot and peripheral devices are abnormally processed.

【0035】(実施の形態3)次に、本発明の第3の方
法と構成の一実施の形態例について説明する。
(Embodiment 3) Next, an embodiment of a third method and structure of the present invention will be described.

【0036】図3および図6で説明したように、作業に
準じてあらかじめ設定したしきい値より位置偏差が大で
あれば作業が未達成と判断し、ロボットおよび周辺機器
を一時停止する。このしきい値をロボットの教示プログ
ラムにおいて指定する。
As described with reference to FIGS. 3 and 6, if the positional deviation is larger than the threshold value set in advance according to the work, it is determined that the work has not been achieved, and the robot and the peripheral equipment are temporarily stopped. This threshold is specified in the robot teaching program.

【0037】図8は、本発明の第3の構成を示すブロッ
ク図である。図において、6はロボット、7は制御部、
8は検出部、9は判定部、10は異常処理部、11はコ
ンベアなどの周辺機器であり、図4で説明した構成と共
通である。12はしきい値設定部を示している。
FIG. 8 is a block diagram showing the third configuration of the present invention. In the figure, 6 is a robot, 7 is a control unit,
Reference numeral 8 is a detection unit, 9 is a determination unit, 10 is an abnormality processing unit, and 11 is a peripheral device such as a conveyor, which is common to the configuration described in FIG. Reference numeral 12 indicates a threshold value setting unit.

【0038】上記構成要素の相互関係と動作についても
図4および図7の説明と共通である。しきい値は、しき
い値設定部12によって教示プログラムで指定する。
The mutual relationship and operation of the above-mentioned components are also common to the description of FIGS. 4 and 7. The threshold value is designated by the threshold value setting unit 12 by a teaching program.

【0039】なお、これら3つの実施の形態例の各構成
要素とその動作はマイクロコンピュータのプログラム動
作により実現できることはいうまでもない。
It is needless to say that the respective constituent elements and their operations of these three embodiments can be realized by the program operation of the microcomputer.

【0040】また、各実施の形態例で説明した異常処理
としては、不具合解消のため、一時停止や、作業が達成
できなかったワーク3と治具4をコンベア5から取り除
く作業をロボット、周辺機器、作業者等で行なうこと
や、異常が発生したことを作業者や、その他の機器に伝
える等の処理を行なうものである。
Further, as the abnormal processing described in each of the embodiments, in order to eliminate the trouble, the robot and the peripheral equipment are temporarily stopped or the work 3 and the jig 4 for which the work cannot be achieved are removed from the conveyor 5. , Etc. are performed by a worker or the like, and the occurrence of an abnormality is reported to the worker or other equipment.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明の第1の方法と構成によれば、力
制御により発生するロボットの先端位置の位置ズレを検
出し、その値があらかじめ定めたしきい値より大きい
時、目的とする作業が未達成であると判断してロボット
またはロボット及び周辺機器を異常処理するため、治具
や把持物体の破損を防止するとともに、工程ライン全体
の電源を落とす必要がなくなりラインの稼働率の悪化を
防止することができる。
According to the first method and configuration of the present invention, the positional deviation of the tip position of the robot generated by the force control is detected, and when the value is larger than a predetermined threshold value, it is an object. Abnormal processing of the robot or robot and peripheral equipment is judged as the work has not been achieved, so damage to jigs and gripping objects is prevented, and it is not necessary to turn off the power of the entire process line, which deteriorates the operating rate of the line. Can be prevented.

【0042】本発明の第2の方法と構成によれば、力制
御によって移動したロボットの先端位置を常に検出し、
位置指令軌道との差があらかじめ定めたしきい値より大
きくなった時に、ロボットまたはロボット及び周辺機器
を異常処理するため、治具や把持物体の破損を防止する
とともに、工程ライン全体の電源を落とす必要がなくな
りラインの稼働率の悪化を防止することができる。
According to the second method and configuration of the present invention, the tip position of the robot moved by force control is always detected,
When the difference from the position command trajectory exceeds a predetermined threshold, the robot or robot and peripheral devices are abnormally processed, so damage to jigs and gripped objects is prevented, and the power to the entire process line is turned off. It is not necessary to prevent the deterioration of the operating rate of the line.

【0043】本発明の第3の方法と構成によれば、前記
しきい値をロボットの教示プログラムで指定できるよう
にすることで、ロボットが行う作業の内容に応じたしき
い値を設定することができる。
According to the third method and configuration of the present invention, the threshold value can be set by the teaching program of the robot so that the threshold value can be set according to the contents of the work performed by the robot. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】はめ合い作業が達成した場合を説明する図FIG. 1 is a diagram illustrating a case where a fitting work is achieved.

【図2】はめ合い作業が未達成に終わった場合を説明す
る図
FIG. 2 is a diagram for explaining a case where the fitting work has not been achieved.

【図3】実施の形態1の制御方法の処理内容を示すフロ
ーチャート
FIG. 3 is a flowchart showing the processing contents of the control method according to the first embodiment.

【図4】実施の形態1の制御装置の構成を示すブロック
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control device according to the first embodiment.

【図5】はめ合い作業における指令軌道と実際のツール
先端点の位置偏差△eの時間変化を表したグラフ
FIG. 5 is a graph showing a change with time of a positional deviation Δe between a command trajectory and an actual tool tip point in a fitting operation.

【図6】実施の形態2の制御方法の処理内容を示すフロ
ーチャート
FIG. 6 is a flowchart showing the processing contents of the control method according to the second embodiment.

【図7】実施の形態2の制御装置の構成を示すブロック
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a control device according to a second embodiment.

【図8】実施の形態3の制御装置の構成を示すブロック
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a control device according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボット 2 ハンド 3 ワーク 4 冶具 5 コンベア 6 ロボット 7 制御部 8 検出部 9 判定部 10 一時停止処理部 11 周辺機器 12 しきい値設定部 24 制御部 25 検出部 26 判定部 27 一時停止処理部 28 しきい値設定部 1 robot Two hands 3 work 4 jigs 5 conveyors 6 robots 7 control unit 8 detector 9 Judgment section 10 Pause processing section 11 peripherals 12 Threshold setting section 24 Control unit 25 Detector 26 Judgment section 27 Pause processing section 28 Threshold setting section

フロントページの続き (72)発明者 橋本 敦実 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 中塚 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−99371(JP,A) 特開 平10−264080(JP,A) 特開 平8−155868(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 3/00 - 3/20 Front page continuation (72) Inventor Atsumi Hashimoto 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Takashi Nakatsuka 1006 Kadoma, Kadoma City Osaka Prefecture Matsuda Electric Industrial Co., Ltd. (56 ) References JP-A-6-99371 (JP, A) JP-A-10-264080 (JP, A) JP-A-8-155868 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB) Name) G05D 3/00-3/20

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ロボットに外力が加わったときに、前記外
力に追従してロボットの軌道変化させる力制御を行う
ロボットの制御方法において、力制御によって移動した
現在のロボット先端の位置と教示点との間に発生した位
偏差を検出し、作業の目的を達成することができる位
置偏差としてあらかじめ定めたしきい値と前記検出した
値とを比較し、前記検出した値が前記しきい値より大き
い場合に、少なくともロボットを異常処理するロボット
の制御方法。
1. A robot control method for performing force control for changing a trajectory of a robot by following the external force when an external force is applied to the robot , and a current position of a robot tip moved by the force control and a teaching point. detecting a positional deviation occurring between the, positions that can achieve the purpose of working
A method of controlling a robot, which compares a predetermined threshold value as a positional deviation with the detected value, and abnormally processes at least the robot when the detected value is larger than the threshold value.
【請求項2】ロボットに外力が加わったときに、前記外
力に追従してロボットの軌道変化させる力制御を行う
ロボットの制御方法において、力制御によって移動した
ロボットの先端位置を検出し、前記検出した位置と位置
指令軌道との差を計算し、作業の目的を達成することが
できる位置偏差としてあらかじめ定めたしきい値と前記
計算した値とを比較し、前記しきい値より計算した値が
大きい場合に少なくともロボットを異常処理するロボッ
トの制御方法。
2. A robot control method for performing force control for changing the trajectory of a robot when the external force is applied to the robot, wherein the tip position of the robot moved by the force control is detected, calculating the difference between the position command trajectory and the detected position, to achieve the purpose of the work
A method of controlling a robot, which compares a predetermined threshold value as a possible position deviation with the calculated value, and at least abnormally processes the robot when the calculated value is larger than the threshold value.
【請求項3】前記しきい値をロボットの教示プログラム
で指定できるようにした、請求項1または2に記載のロ
ボットの制御方法。
3. The robot control method according to claim 1, wherein the threshold value can be designated by a robot teaching program.
【請求項4】ロボットに外力が加わったときに、前記外
力に追従してロボットの軌道変化させる力制御する制
御部と、前記力制御によって移動したロボットの先端位
置の位置偏差を検出する検出部と、作業の目的を達成す
ことができる位置偏差としてあらかじめ定めたしきい
値と前記検出部からの信号を比較する判定部と、判定部
からの信号を受け、前記検出した値が前記しきい値より
大きい場合に少なくともロボットを異常処理する異常処
理部を有するロボットの制御装置。
4. A control unit for controlling a force to change the trajectory of the robot by following the external force when the external force is applied to the robot, and a detection for detecting a positional deviation of a tip position of the robot moved by the force control. receiving the parts, and a judging unit for comparing the signals from the predetermined threshold and the detection unit as a position deviation that can achieve the purpose of the work, a signal from the determination unit, the detected value is above From threshold
A control device for a robot having an abnormality processing unit for abnormally processing the robot when the size is large .
【請求項5】ロボットに外力が加わったときに、前記外
力に追従してロボットの軌道変化させる力制御する制
御部と、前記力制御によって移動したロボットの先端位
置の位置を検出する検出部と、前記検出した位置と位置
指令軌道との差を計算し、作業の目的を達成することが
できる位置偏差としてあらかじめ定めたしきい値と前記
計算した値とを比較する判定部と、判定部からの信号を
受け、前記検出した値が前記しきい値より大きい場合に
少なくともロボットを異常処理する異常処理部を有する
ロボット制御装置。
5. A control unit for controlling the force to change the trajectory of the robot by following the external force when the external force is applied to the robot, and a detection unit for detecting the position of the tip position of the robot moved by the force control. When the difference between the position and the position command trajectory and the detected calculation, to achieve the purpose of the work
And the above-mentioned threshold value as a possible position deviation
A robot controller having a judging unit for comparing the calculated value and an abnormality processing unit for receiving a signal from the judging unit and abnormally processing the robot at least when the detected value is larger than the threshold value. .
【請求項6】前記しきい値をロボットの教示プログラム
で指定できるようにしたしきい値設定部を有した、請求
5に記載のロボットの制御装置。
6. The robot controller according to claim 5, further comprising a threshold value setting unit capable of designating the threshold value with a robot teaching program.
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