JP6072665B2 - Working method and working device - Google Patents

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Description

この発明は、搬送装置に接触した状態下に搬送されるワークに対して作業を施す作業方法及び作業装置に関する。   The present invention relates to a work method and a work device for performing work on a work conveyed in a state of being in contact with a conveyance device.

自動車等の工業製品を製造する際、搬送装置を用いてワークを搬送させながら、作業用ロボットによる組み付け・塗装等の各種作業が順次実行される。近時、作業効率を向上させるべく、搬送を停止することなくワークに対して作業を施す試みがなされている。   When manufacturing industrial products such as automobiles, various operations such as assembly and painting by a working robot are sequentially performed while a workpiece is conveyed using a conveyance device. Recently, in order to improve work efficiency, attempts have been made to work on a workpiece without stopping conveyance.

例えば、特許文献1では、作業用ロボットをワークの搬送と同期させて移動させることで、両者の相対的な位置関係を一定に保つ同期搬送装置が提案されている。   For example, Patent Document 1 proposes a synchronous transfer device that keeps the relative positional relationship between the two by making the working robot move in synchronization with the transfer of the workpiece.

特許第4202953号公報Japanese Patent No. 4202953

ところで、搬送装置を用いてワークを搬送させる際、この搬送装置の作動に起因する振動が発生する場合がある。この振動は接触部位を介してワークに伝達されるため、ワーク及び作業用ロボットの間の相対的な位置関係を変動させる因子になり得る。しかし、上記した特許文献1では、ワークに生じ得る振動について何ら考慮しておらず、更なる工夫の余地があった。   By the way, when a work is transported using the transport device, vibration due to the operation of the transport device may occur. Since this vibration is transmitted to the workpiece via the contact portion, it can be a factor that varies the relative positional relationship between the workpiece and the work robot. However, in Patent Document 1 described above, no consideration is given to vibration that may occur in the workpiece, and there is room for further improvement.

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、搬送動作に伴うワークの振動にかかわらず、高い位置決め精度を保ったままの作業を実行可能な作業方法及び作業装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a working method and a working apparatus capable of performing work while maintaining high positioning accuracy regardless of the vibration of the work accompanying the transfer operation. For the purpose.

本発明に係る作業方法は、搬送装置に接触した状態下に搬送されるワークに対して作業を施す作業部を有する作業装置を用いた方法であって、前記ワーク及び/又は前記搬送装置の振動状態を一定の時間間隔にて逐次計測することで、少なくともm(mは、2以上の整数である)点分の振動データ列を取得する計測工程と、計測された前記振動データ列からk(kは、1以上の整数である)点だけ先の計測時点における前記振動状態を予測する予測工程と、予測された前記振動状態を前記ワークの振動変位量に換算し、前記先の計測時点が経過する前に、前記振動変位量が加算された作業位置を前記作業部に教示する教示工程を備え、前記予測工程は、第1の自己回帰係数で表現されるm次の自己回帰モデルを用いて、直近のm点分の振動データ列から、前記先の計測時点における第1の予測値を算出する第1算出工程と、第2の自己回帰係数で表現されるm次の自己回帰モデルを用いて、直近の(m+j)(jは、1≦j≦mを満たす整数である)点分の振動データ列から、前記先の計測時点における第2の予測値を算出する第2算出工程と、算出された前記第1及び前記第2の予測値を結合することで前記振動状態を予測する結合工程とを含み、前記第2算出工程では、j点分だけ計測時点が異なる振動データ同士の差分データ列から前記第2の予測値を算出する。 A working method according to the present invention is a method using a working device having a working unit that performs work on a workpiece conveyed in a state of contact with the conveying device, wherein the workpiece and / or the vibration of the conveying device is used. By sequentially measuring the state at regular time intervals, a measurement process for acquiring vibration data sequences for at least m (m is an integer of 2 or more) points, and k ( k is an integer equal to or greater than 1) a prediction step of predicting the vibration state at a previous measurement time point by a point, and the predicted vibration state is converted into a vibration displacement amount of the workpiece, and the previous measurement time point is A teaching step of teaching the working position to which the vibration displacement amount is added before the passage , the prediction step using an m-th order autoregressive model expressed by a first autoregressive coefficient; Vibration data for the nearest m points Using the first calculation step of calculating the first predicted value at the previous measurement time from the data sequence and the m-th order autoregressive model expressed by the second autoregressive coefficient, the most recent (m + j) ( j is an integer satisfying 1 ≦ j ≦ m), a second calculation step of calculating a second predicted value at the previous measurement time point from the vibration data sequence for the points, and the calculated first and the calculated A combining step of predicting the vibration state by combining a second predicted value, and in the second calculation step, the second prediction is performed from a difference data sequence between vibration data whose measurement time points are different by j points. Calculate the value.

このように、計測された振動データ列から先の計測時点における振動状態を予測する予測工程と、予測された前記振動状態をワークの振動変位量に換算し、前記先の計測時点が経過する前に、前記振動変位量が加算された作業位置を作業部に教示する教示工程を設けたので、ワークの振動変位量を考慮に入れた教示が可能になり、その結果、特定の時点(先の計測時点)における教示位置がワークの作業位置に略一致する。これにより、搬送動作に伴うワークの振動にかかわらず、高い位置決め精度を保ったままの作業を実行できる。   Thus, the prediction process for predicting the vibration state at the previous measurement time point from the measured vibration data string, and the predicted vibration state is converted into the vibration displacement amount of the workpiece, before the previous measurement time point elapses. In addition, a teaching process for teaching the work position to which the vibration displacement amount is added is provided, so that the teaching can be performed in consideration of the vibration displacement amount of the workpiece. The teaching position at the time of measurement) substantially coincides with the work position of the workpiece. Thereby, it is possible to perform an operation while maintaining high positioning accuracy regardless of the vibration of the work accompanying the conveying operation.

また、搬送時に発生する振動の挙動には、時間的な相関性が高い一方、微視的には非周期的であるという傾向がある。そこで、自己回帰モデルを用いることで振動状態の予測精度が向上する。 In addition, the behavior of the vibration that occurs when feeding transportable, one high temporal correlation, tends to microscopically aperiodic. Therefore, the prediction accuracy of the vibration state is improved by using the autoregressive model.

さらに、振動データの時間変化に対する感度が相対的に高い予測手法から得た第1の予測値、及び、前記感度が相対的に低い予測手法から得た第2の予測値を結合することで、振動データの急激な時間変化に対する追従誤差が低減する。 Further, the first predicted value sensitivity to time change of vibration data was obtained from relatively high prediction method, and, by combining the second prediction value, wherein the sensitivity is obtained from relatively low Prediction The tracking error with respect to a rapid time change of vibration data is reduced.

本発明に係る作業装置は、搬送装置に接触した状態下に搬送されるワークに対して作業を施す作業部を有する装置であって、前記ワーク及び/又は前記搬送装置の振動状態を一定の時間間隔にて逐次計測することで、少なくともm点分の振動データ列を取得する計測部と、前記計測部により計測された前記振動データ列からk点だけ先の計測時点における前記振動状態を予測する振動予測部と、前記振動予測部により予測された前記振動状態を前記ワークの振動変位量に換算し、前記先の計測時点が経過する前に、前記振動変位量が加算された作業位置を前記作業部に教示する教示部を備え、前記振動予測部は、第1の自己回帰係数で表現されるm次の自己回帰モデルを用いて、直近のm点分の振動データ列から、前記先の計測時点における第1の予測値を算出する第1算出処理と、第2の自己回帰係数で表現されるm次の自己回帰モデルを用いて、直近の(m+j)(jは、1≦j≦mを満たす整数である)点分の振動データ列から、前記先の計測時点における第2の予測値を算出する第2算出処理と、算出された前記第1及び前記第2の予測値を結合することで前記振動状態を予測する結合処理とを実行し、前記第2算出処理では、j点分だけ計測時点が異なる振動データ同士の差分データ列から前記第2の予測値を算出する。 The working device according to the present invention is a device having a working unit that performs work on a workpiece conveyed in a state of contact with the conveying device, and the vibration state of the workpiece and / or the conveying device is determined for a certain period of time. By sequentially measuring at intervals, a measurement unit that acquires vibration data sequences for at least m points, and predicting the vibration state at a measurement point ahead of k points from the vibration data sequence measured by the measurement unit. The vibration prediction unit and the vibration state predicted by the vibration prediction unit are converted into the vibration displacement amount of the workpiece, and the work position to which the vibration displacement amount is added before the previous measurement time has elapsed is e Bei teaching section for teaching the working unit, the vibration prediction unit uses the m-th order autoregressive model is represented by a first autoregressive coefficients, from the vibration data string of the latest m point fraction, said destination At the time of measurement The first (m + j) (j is an integer satisfying 1 ≦ j ≦ m, using the first calculation process for calculating the predicted value of 1 and the m-th order autoregressive model expressed by the second autoregressive coefficient The second calculation process for calculating the second predicted value at the previous measurement time point from the vibration data string for the point) and the calculated first and second predicted values are combined. In the second calculation process, the second predicted value is calculated from a difference data string between vibration data whose measurement time points are different by j points.

本発明に係る作業方法及び作業装置によれば、計測された振動データ列から先の計測時点における振動状態を予測し、該振動状態をワークの振動変位量に換算し、前記先の計測時点が経過する前に、前記振動変位量が加算された作業位置を作業部に教示するようにしたので、ワークの振動変位量を考慮に入れた教示が可能になり、その結果、特定の時点(先の計測時点)における教示位置がワークの作業位置に略一致する。これにより、搬送動作に伴うワークの振動にかかわらず、高い位置決め精度を保ったままの作業を実行できる。
また、搬送時に発生する振動の挙動には、時間的な相関性が高い一方、微視的には非周期的であるという傾向がある。そこで、自己回帰モデルを用いることで振動状態の予測精度が向上する。さらに、振動データの時間変化に対する感度が相対的に高い予測手法から得た第1の予測値、及び、前記感度が相対的に低い予測手法から得た第2の予測値を結合することで、振動データの急激な時間変化に対する追従誤差が低減する。
According to the working method and the working device of the present invention, the vibration state at the previous measurement time point is predicted from the measured vibration data string, the vibration state is converted into the vibration displacement amount of the workpiece, and the previous measurement time point is Before the time elapses, the work position to which the vibration displacement amount is added is taught to the work unit, so that it is possible to teach taking into account the vibration displacement amount of the workpiece. The teaching position at the time of measurement) substantially coincides with the work position of the workpiece. Thereby, it is possible to perform an operation while maintaining high positioning accuracy regardless of the vibration of the work accompanying the conveying operation.
In addition, the behavior of vibration generated during conveyance has a high temporal correlation, but tends to be non-periodic microscopically. Therefore, the prediction accuracy of the vibration state is improved by using the autoregressive model. Further, by combining the first predicted value obtained from the prediction method having relatively high sensitivity to the temporal change of the vibration data, and the second predicted value obtained from the prediction method having relatively low sensitivity, The tracking error with respect to a rapid time change of vibration data is reduced.

本発明に係る作業方法を実施する搬送システムの全体ブロック図である。It is a whole block diagram of the conveyance system which enforces the working method concerning the present invention. 図1に示す搬送システムの模式図である。It is a schematic diagram of the conveyance system shown in FIG. この実施形態に係る搬送システムの側面図である。It is a side view of the conveyance system concerning this embodiment. 図3に示す搬送システムの平面図である。It is a top view of the conveyance system shown in FIG. 図3に示す作業装置の側面図である。It is a side view of the working device shown in FIG. 図3に示す作業装置の背面図である。It is a rear view of the working device shown in FIG. 図1、図5及び図6に示す作業装置の動作説明に供されるフローチャートである。It is a flowchart with which it uses for operation | movement description of the working apparatus shown in FIG.1, FIG5 and FIG.6. 振動データ列の予測結果を示すグラフである。It is a graph which shows the prediction result of a vibration data sequence. 作業装置の動作の流れを示すチャート図である。It is a chart figure which shows the flow of operation | movement of a working device. 各予測モデルにおける追従誤差の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the tracking error in each prediction model.

以下、本発明に係る作業方法について、これを実施する作業装置との関係において好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the working method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by giving preferred embodiments in relation to a working device for carrying out the working method.

[搬送システム10の全体構成]
図1は、本発明に係る作業方法を実施する搬送システム10の全体ブロック図である。図2は、図1に示す搬送システム10の模式図である。
[Overall configuration of transfer system 10]
FIG. 1 is an overall block diagram of a transport system 10 that implements a working method according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram of the transport system 10 shown in FIG.

図1に示すように、搬送システム10は、ワークWに対して所定の作業を施す作業装置20と、作業対象であるワークWを搬送する搬送装置30とを備える。図2例では、塗装工程が終了した自動車の車体をワークWとして用いると共に、上方から吊るした状態下にワークWを搬送するハンガーコンベアを搬送装置30として用いる。   As illustrated in FIG. 1, the transport system 10 includes a work device 20 that performs a predetermined work on the work W, and a transport device 30 that transports the work W that is a work target. In the example of FIG. 2, the car body of the automobile after the painting process is used as the workpiece W, and a hanger conveyor that conveys the workpiece W in a state of being hung from above is used as the conveying device 30.

作業装置20は、例えば、塗装のために仮付けされたドアをワークWから取り外す作業を行う装置である。具体的には、作業装置20は、移動部40と、計測部50と、作業部60と、制御部70とを基本的に備える。   The work device 20 is, for example, a device that performs a work of removing a door temporarily attached for painting from the work W. Specifically, the work device 20 basically includes a moving unit 40, a measurement unit 50, a work unit 60, and a control unit 70.

移動部40は、制御部70の制御に従い、ワークWの搬送方向に沿って移動(ワークWの追跡を含む)する。図2例では、移動部40は、レール43、44(図4参照)に沿って、ワークWの搬送方向(或いは、追跡方向)に平行して移動可能な台車41、42である。   The moving unit 40 moves (including tracking of the workpiece W) along the conveyance direction of the workpiece W under the control of the control unit 70. In the example of FIG. 2, the moving unit 40 is a carriage 41, 42 that can move along the rails 43, 44 (see FIG. 4) in parallel with the conveyance direction (or tracking direction) of the workpiece W.

計測部50は、作動中である搬送装置30に接触した状態下に発生する、ワークW及び/又は搬送装置30の振動状態を一定の時間間隔Δtにて逐次計測する。図2例では、計測部50は、台車41の上面に設置されたセンサ装置52、53、台車42の上面に設置されたセンサ装置54、55である。   The measurement unit 50 sequentially measures the vibration state of the workpiece W and / or the conveyance device 30 that is generated in a state where it is in contact with the conveyance device 30 that is operating at a constant time interval Δt. In the example of FIG. 2, the measurement unit 50 includes sensor devices 52 and 53 installed on the upper surface of the carriage 41 and sensor devices 54 and 55 installed on the upper surface of the carriage 42.

また、計測部50は、制御部70と協働することで、ワークW上にある計測位置Pmの振動状態を示す振動データxmを逐次計測し、該振動データxmの時系列を取得し、バッファメモリ51側に順次出力する。バッファメモリ51は、計測部50からの振動データxmを先入れ・先出し(FIFO;First-In First-Out)形式で格納する記憶装置である。以下、振動データxmの時系列を振動データ列{x(n)}という。 In addition, the measurement unit 50 cooperates with the control unit 70 to sequentially measure the vibration data x m indicating the vibration state of the measurement position Pm on the workpiece W, and obtain a time series of the vibration data x m. And sequentially output to the buffer memory 51 side. The buffer memory 51 is a storage device that stores the vibration data x m from the measurement unit 50 in a first-in first-out (FIFO) format. Hereinafter, the time series of the vibration data x m is referred to as a vibration data string {x (n)}.

作業部60は、制御部70による制御の下、ワークWに対して所定の作業を施す。図2例では、作業部60は、台車41の上面に設置されたロボット61、62、台車42の上面に設置されたロボット63、64である。   The working unit 60 performs a predetermined work on the workpiece W under the control of the control unit 70. In the example of FIG. 2, the working unit 60 is the robots 61 and 62 installed on the upper surface of the carriage 41 and the robots 63 and 64 installed on the upper surface of the carriage 42.

制御部70は、上記した移動部40、計測部50、バッファメモリ51、及び作業部60を含む各構成を統括的に制御するユニットである。具体的には、制御部70は、移動部40による追跡制御を実行する追跡制御部71と、振動データ列{x(n)}からワークWの振動状態を予測する振動予測部72と、作業位置を作業部60に教示する位置教示部73とを備える。   The control unit 70 is a unit that comprehensively controls each component including the moving unit 40, the measurement unit 50, the buffer memory 51, and the working unit 60. Specifically, the control unit 70 includes a tracking control unit 71 that performs tracking control by the moving unit 40, a vibration prediction unit 72 that predicts the vibration state of the workpiece W from the vibration data string {x (n)}, A position teaching unit 73 that teaches the position to the working unit 60.

[搬送システム10の具体的構成]
続いて、本発明を実施する搬送システム10の一実施形態を、図3〜図6を参照して詳細に説明する。図3は搬送システム10の側面図であり、図4は図3に示す搬送システム10の平面図である。また、図5は図3に示す作業装置20の側面図であり、図6は図3に示す作業装置20の背面図である。
[Specific Configuration of Transport System 10]
Next, an embodiment of the transport system 10 that implements the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 is a side view of the transport system 10, and FIG. 4 is a plan view of the transport system 10 shown in FIG. 5 is a side view of the working device 20 shown in FIG. 3, and FIG. 6 is a rear view of the working device 20 shown in FIG.

図3及び図4に示すように、搬送システム10は、ワークWに対して所定の作業を施す作業装置20と、ワークWを搬送する搬送装置30と、を含んで構成される。図中におけるA地点−B地点間は、ワークWに対して作業を施すステーションを示している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the transport system 10 includes a working device 20 that performs a predetermined work on the work W, and a transport device 30 that transports the work W. In the figure, a point between point A and point B indicates a station that performs work on the workpiece W.

搬送装置30は、自動車の車体(ワークW)の製造ラインの一部を構成し、ここではハンガーコンベアである。具体的には、搬送装置30は、搬送経路に沿って設けられた支持レール31と、支持レール31に吊り下げられて移動するハンガ32とを備える。支持レール31には、図示しないチェーンが設けられており、当該チェーンが支持レール31に案内されて移動することで、ハンガ32が牽引される。   The conveyance device 30 constitutes a part of a production line for a car body (work W) of an automobile, and here is a hanger conveyor. Specifically, the transport device 30 includes a support rail 31 provided along the transport path, and a hanger 32 that moves while being suspended from the support rail 31. The support rail 31 is provided with a chain (not shown). The hanger 32 is pulled by the chain being guided by the support rail 31 and moving.

図4に示すように、作業装置20は、台車41、42及びレール43、44を含んで構成される。レール43、44は、ワークWの搬送経路に沿って設けられ、台車41、42の移動方向を規制する。また、台車41、42はそれぞれ、図示しないモータを備えており、制御部70から供給されるパルス信号に応じてA地点からB地点まで移動する。具体的には、台車41、42は、A地点からワークWの追跡(同期移動)を開始し、B地点まで移動する。その後、B地点に到着すると当該ワークWの追跡を終了し、A地点まで移動し、次に到達するワークWの追跡を開始する。なお、図示の便宜上、図3及び図4では、前後のワークWの間隔及びA−B地点間の距離を適宜簡略化して図示している。   As shown in FIG. 4, the work device 20 includes carriages 41 and 42 and rails 43 and 44. The rails 43 and 44 are provided along the conveyance path of the workpiece W and regulate the moving direction of the carriages 41 and 42. Each of the carriages 41 and 42 includes a motor (not shown), and moves from the point A to the point B in accordance with a pulse signal supplied from the control unit 70. Specifically, the carriages 41 and 42 start tracking (synchronous movement) of the workpiece W from the point A and move to the point B. Thereafter, when arriving at the point B, the tracking of the work W is ended, the work W is moved to the point A, and the tracking of the work W reaching the next is started. For convenience of illustration, in FIGS. 3 and 4, the distance between the front and rear workpieces W and the distance between the points A and B are simplified as appropriate.

図5及び図6に示すように、台車41、42の上面には、計測部50としてのセンサ装置52〜55、作業部60としてのロボット61〜64、及び、制御部70としてのコントロールユニット75が設置されている。   As shown in FIGS. 5 and 6, on the upper surfaces of the carriages 41 and 42, sensor devices 52 to 55 as the measurement unit 50, robots 61 to 64 as the working unit 60, and a control unit 75 as the control unit 70. Is installed.

センサ装置52〜55は、台車41、42の上面のうちワークWの下方の位置に設置され、ワークWの底面にある計測位置Pm(例えば、溶接用穴部の形成位置)の振動状態を計測する。例えば、センサ装置52〜55は、ワークWの底面までの距離及び水平方向の位置から、計測位置Pmの3次元位置を計測可能に構成されている。   The sensor devices 52 to 55 are installed at positions below the workpiece W on the upper surfaces of the carriages 41 and 42, and measure the vibration state at the measurement position Pm (for example, the formation position of the welding hole) on the bottom surface of the workpiece W. To do. For example, the sensor devices 52 to 55 are configured to be able to measure the three-dimensional position of the measurement position Pm from the distance to the bottom surface of the workpiece W and the horizontal position.

ロボット61〜64は、台車41、42の上面に設置され、台車41、42に追跡されているワークWに対して、その側面から所定の作業を施す作業ロボットである。ロボット61〜64は、例えば、複数の関節が独立して回転動作する多関節マニピュレータにより構成される。   The robots 61 to 64 are work robots that are installed on the upper surfaces of the carriages 41 and 42 and perform predetermined work on the workpieces W tracked by the carriages 41 and 42 from the side surfaces. The robots 61 to 64 are configured by, for example, multi-joint manipulators in which a plurality of joints rotate independently.

制御部70としてのコントロールユニット75は、台車41、42の移動、ロボット61〜64の動作等の各制御を実行する。コントロールユニット75は、1つ又は2つ以上の装置により構成されてもよい。例えば、台車41、42及びロボット61〜64と対応する数の装置を設けてもよく、1つの装置のみで台車41、42及びロボット61〜64を制御可能に構成されてもよい。   The control unit 75 as the control unit 70 executes various controls such as movement of the carriages 41 and 42 and operations of the robots 61 to 64. The control unit 75 may be configured by one or more devices. For example, the number of devices corresponding to the carts 41 and 42 and the robots 61 to 64 may be provided, and the carts 41 and 42 and the robots 61 to 64 may be configured to be controllable by only one device.

コントロールユニット75内の追跡制御部71は、搬送装置30に設けられた図示しないエンコーダからの出力信号に基づいてハンガ32の位置を検出し、この位置を手掛かりにして、ワークWとの相対的位置関係を略一定に保つように台車41、42の追跡・移動を制御する。   The tracking control unit 71 in the control unit 75 detects the position of the hanger 32 based on an output signal from an encoder (not shown) provided in the transport device 30 and uses this position as a clue to determine the relative position with respect to the workpiece W. The tracking and movement of the carriages 41 and 42 are controlled so as to keep the relationship substantially constant.

コントロールユニット75内の振動予測部72は、各センサ装置52〜55からの出力信号(振動データ列{x(n)})に基づいて、計測位置Pmの挙動を予測する。上述した通り、ワークW及び台車41、42の間の相対的位置関係が略一定に保たれているので、計測位置Pmの挙動はワークWの振動状態に略一致する。   The vibration prediction unit 72 in the control unit 75 predicts the behavior of the measurement position Pm based on the output signals (vibration data string {x (n)}) from the sensor devices 52 to 55. As described above, since the relative positional relationship between the workpiece W and the carriages 41 and 42 is kept substantially constant, the behavior of the measurement position Pm substantially matches the vibration state of the workpiece W.

コントロールユニット75内の位置教示部73は、作業位置Pt1、Pt2を教示するための情報(以下、教示情報)をロボット61〜64側に出力する。教示情報には、例えば、ロボット61を基準とするローカル座標系上の作業位置Pt1、後述する振動変位量Δxが含まれる。   The position teaching unit 73 in the control unit 75 outputs information for teaching the work positions Pt1 and Pt2 (hereinafter referred to as teaching information) to the robots 61 to 64 side. The teaching information includes, for example, a work position Pt1 on the local coordinate system with reference to the robot 61, and a vibration displacement amount Δx described later.

[作業装置20の動作]
続いて、作業装置20の動作について、図7〜図9を参照しながら詳細に説明する。先ずは、ワークWの振動状態の予測処理の具体例について、図7のフローチャートを参照しながら説明する。ここでは、1つのロボット61を例に説明するが、他のロボット62〜64に関しても同様に動作する。
[Operation of working device 20]
Then, operation | movement of the working apparatus 20 is demonstrated in detail, referring FIGS. 7-9. First, a specific example of the process for predicting the vibration state of the workpiece W will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, one robot 61 will be described as an example, but the other robots 62 to 64 operate similarly.

ステップS1において、計測部50は、ワークW及び/又はロボット61の振動状態を一定の時間間隔Δt(例えば、Δt=20[ms]相当)で計測することで、現在の振動データxmを取得する。計測部50は、例えば、ワークW上にある計測位置Pmの1軸座標(搬送方向の位置)を取得する。 In step S1, the measurement unit 50 acquires the current vibration data x m by measuring the vibration state of the workpiece W and / or the robot 61 at a constant time interval Δt (for example, equivalent to Δt = 20 [ms]). To do. The measurement unit 50 acquires, for example, the uniaxial coordinates (position in the transport direction) of the measurement position Pm on the workpiece W.

ステップS2において、制御部70は、バッファメモリ51に格納された(m+j+1)点の振動データ列{x(n)}をFIFO(First-In First-Out)形式で更新させる。nは、[−j,m]の範囲にある任意の整数である。nの値が大きいほど新しいデータであり、nの値が小さいほど古いデータであることを示す。換言すれば、x(m)は最新のデータである一方、x(−j)は最古のデータである。   In step S <b> 2, the control unit 70 updates the vibration data sequence {x (n)} at (m + j + 1) points stored in the buffer memory 51 in a first-in first-out (FIFO) format. n is an arbitrary integer in the range [−j, m]. A larger value of n indicates newer data, and a smaller value of n indicates older data. In other words, x (m) is the latest data, while x (−j) is the oldest data.

また、jは、振動データ列{x(n)}の位相のシフト数に相当し、1≦j≦mを満たす整数(例えばj=8)とする。mは、自己回帰モデルの次数(以下、「AR次数」という)に相当し、2以上の整数(例えばm=12)とする。   Further, j corresponds to the phase shift number of the vibration data string {x (n)}, and is an integer satisfying 1 ≦ j ≦ m (for example, j = 8). m corresponds to the order of the autoregressive model (hereinafter referred to as “AR order”), and is an integer of 2 or more (for example, m = 12).

ステップS3において、振動予測部72は、ステップS2で更新された振動データ列{x(n)}を読み出した後、該振動データ列{x(n)}における第1の自己回帰係数(具体的には、係数{ai})を算出することで「第1算出処理」を実行する。第1の自己回帰モデルは、直近のm点分の振動データ列{x(n)}(n=0,1,‥,m)と、係数{ai}(i=1,2,‥,m)を用いて、次の(1)式で与えられる。 In step S3, the vibration prediction unit 72 reads out the vibration data string {x (n)} updated in step S2, and then the first autoregressive coefficient (specifically, in the vibration data string {x (n)}). The first calculation process is executed by calculating the coefficient {a i }). The first autoregressive model includes vibration data strings {x (n)} (n = 0, 1,..., M) for the most recent m points and coefficients {a i } (i = 1, 2,. m) is given by the following equation (1).

Figure 0006072665
Figure 0006072665

(1)式から理解されるように、本モデルの状態空間を表現する行列は上三角行列であり、n<0の範囲にある振動データ列{x(n)}の寄与が全て0である点に留意する。ここで、ガウス・ジョルダンの掃き出し法を用いて係数{ai}を求めることで、演算処理の高速化を図ることができる。 As understood from the equation (1), the matrix expressing the state space of the model is an upper triangular matrix, and the contribution of the vibration data sequence {x (n)} in the range of n <0 is all 0. Keep this in mind. Here, by calculating the coefficient {a i } using the Gauss-Jordan sweep-out method, the calculation process can be speeded up.

また、ワークWの搬送時に発生する振動の挙動には、時間的な相関性が高い一方、微視的には非周期的であるという傾向がある。そこで、上記した自己回帰モデルを用いることで振動状態の予測精度が向上する。   In addition, the behavior of vibration generated when the workpiece W is conveyed has a high temporal correlation, but tends to be non-periodic microscopically. Therefore, the prediction accuracy of the vibration state is improved by using the autoregressive model described above.

ステップS4において、振動予測部72は、ステップS3で算出された係数{ai}を用いてk点だけ先の振動データx(m+k)を算出し、第1の予測値xOSとして決定する。具体的には、振動予測部72は、第1の予測モデルにおける係数{ai}を用いながら、振動データx(m+1)、x(m+2)、‥の予測処理を1点ずつk回繰り返すことでx(m+k)を予測する。kは、1以上の整数であり、作業装置20の即時応答性を考慮して任意に設定できる。 In step S4, the vibration prediction unit 72 calculates vibration data x (m + k) ahead by k points using the coefficient {a i } calculated in step S3, and determines it as the first predicted value x OS . Specifically, the vibration prediction unit 72 repeats the prediction process of vibration data x (m + 1), x (m + 2),... K times one point at a time using the coefficient {a i } in the first prediction model. Predict x (m + k). k is an integer of 1 or more, and can be arbitrarily set in consideration of the immediate responsiveness of the work device 20.

ステップS5において、振動予測部72は、ステップS2で更新された振動データ列{x(n)}を読み出した後、該振動データ列{x(n)}における第2の自己回帰係数(具体的には、係数{bi})を算出することで「第2算出処理」を実行する。第2の自己回帰モデルは、直近の(m+j)点分の振動データ列{x(n)}(n=−j,−j+1,‥,m)と、係数{bi}(i=1,2,‥,m)を用いて、次の(2)式で与えられる。 In step S5, the vibration prediction unit 72 reads out the vibration data string {x (n)} updated in step S2, and then the second autoregressive coefficient (specifically, the vibration data string {x (n)}). The “second calculation process” is executed by calculating the coefficient {b i }). The second autoregressive model includes a vibration data string {x (n)} (n = −j, −j + 1,..., M) for the most recent (m + j) points and coefficients {b i } (i = 1, 2,..., M) is given by the following equation (2).

Figure 0006072665
Figure 0006072665

(2)式から理解されるように、本モデルは、j点分だけ計測時点が異なる振動データx(n)、x(n−j)同士の差分データ列{x(n)−x(n−j)}に基づく自己回帰モデルである点に留意する。また、(1)式と同様に、本モデルの状態空間を表現する行列は上三角行列であり、n<0の範囲にある差分データ列{x(n)−x(n−j)}の寄与が全て0である。   As understood from the equation (2), the present model has a difference data string {x (n) −x (n) between vibration data x (n) and x (n−j) whose measurement time points are different by j points. Note that this is an autoregressive model based on -j)}. Similarly to the equation (1), the matrix expressing the state space of this model is an upper triangular matrix, and the difference data string {x (n) −x (n−j)} in the range of n <0 is used. All contributions are zero.

ステップS6において、振動予測部72は、ステップS5で算出された係数{bi}を用いてk点だけ先の振動データx(m+k)を算出し、第2の予測値xUSとして決定する。具体的には、振動予測部72は、第2の予測モデルにおける係数{bi}を用いながら、差分データx(m+1)−x(m−j+1)、x(m+2)−x(m−j+2)、‥の予測処理を1点ずつk回繰り返すことで、x(m+k)−x(m−j+k)を予測する。そして、この差分データに対して既知のx(m−j+k)を加算することで、x(m+k)が得られる。 In step S6, the vibration prediction unit 72 calculates vibration data x (m + k) ahead by k points using the coefficient {b i } calculated in step S5, and determines the second predicted value x US . Specifically, the vibration prediction unit 72 uses the coefficient {b i } in the second prediction model, and uses the difference data x (m + 1) −x (m−j + 1), x (m + 2) −x (m−j + 2). ),... Is repeated k times one point to predict x (m + k) −x (m−j + k). Then, x (m + k) is obtained by adding known x (m−j + k) to the difference data.

ステップS7において、振動予測部72は、ステップS4で算出された第1の予測値xOS、及び、ステップS6で算出された第2の予測値xUSを結合する「結合処理」を実行することで、k点先の予測値xpを算出する。この予測値xpは、例えば2つの値の平均、xp=(xOS+xUS)/2として算出される。以下、この予測モデルを「AR予測結合モデル」と称する場合がある。 In step S <b> 7, the vibration prediction unit 72 executes a “combination process” that combines the first predicted value x OS calculated in step S <b > 4 and the second predicted value x US calculated in step S <b> 6. Thus, a predicted value x p ahead of k points is calculated. The predicted value x p is calculated as an average of two values, for example, x p = (x OS + x US ) / 2. Hereinafter, this prediction model may be referred to as an “AR prediction combination model”.

図8は、振動データ列{x(n)}の予測結果を示すグラフである。グラフの横軸は時間(単位:s)であり、グラフの縦軸は振動データ列{x(n)}としてのワーク位置(単位:mm)である。   FIG. 8 is a graph showing a prediction result of the vibration data string {x (n)}. The horizontal axis of the graph is time (unit: s), and the vertical axis of the graph is the work position (unit: mm) as the vibration data string {x (n)}.

実線で示すグラフは実際の計測値(xm)に相当し、破線で示すグラフは係数{ai}に基づく第1の予測値xOSに相当する。本図から理解されるように、第1の予測モデルでは、計測値(xm)の変曲点(換言すれば、極大点又は極小点)を予測・反映するタイミングの遅れが存在するため、極大点近傍にてオーバーシュートが発生している。 The graph indicated by the solid line corresponds to the actual measurement value (x m ), and the graph indicated by the broken line corresponds to the first predicted value x OS based on the coefficient {a i }. As understood from this figure, in the first prediction model, there is a timing delay for predicting / reflecting the inflection point (in other words, the maximum point or the minimum point) of the measurement value (x m ). Overshoot occurs near the maximum point.

また、薄く塗り潰した領域は、係数{bi}に基づく第2の予測値xUSが網羅する範囲に相当する。より詳細には、j=1〜12の範囲でシフト数jを変更したときの、第2の予測値xUSにおける包絡線に囲まれた領域に相当する。本図から理解されるように、第2の予測モデルでは、計測値(xm)の変曲点レベル(例えば、極大点)に到達する前に次の変化傾向(例えば、低下傾向)を即時に反映するため、極大点近傍にてアンダーシュートが発生している。 Also, the lightly filled area corresponds to the range covered by the second predicted value x US based on the coefficient {b i }. More specifically, this corresponds to a region surrounded by an envelope in the second predicted value x US when the shift number j is changed in the range of j = 1 to 12. As understood from this figure, in the second prediction model, the next change tendency (for example, a decreasing tendency) is immediately given before the inflection point level (for example, the maximum point) of the measurement value (x m ) is reached. Therefore, undershoot occurs near the maximum point.

これに対して、一点鎖線で示すグラフは、第1の予測値xOS、第2の予測値xUSを結合した予測値xpに相当する。本図から理解されるように、AR予測結合モデルでは、振動データxmの時間変化に対する感度が相対的に高い予測手法から得た第1の予測値xOS、及び、感度が相対的に低い予測手法から得た第2の予測値xUSを結合することで、振動データxmの急激な時間変化に対する追従誤差が低減する。この結果、通常の自己回帰モデルにて約4mmの追従誤差が発生するのに対して、AR予測結合モデルでは約1.5mmに抑制できる。 On the other hand, the graph indicated by the alternate long and short dash line corresponds to a predicted value x p obtained by combining the first predicted value x OS and the second predicted value x US . As can be understood from the figure, in the AR prediction combined model, the first predicted value x OS obtained from the prediction method having relatively high sensitivity to the temporal change of the vibration data x m and the sensitivity is relatively low. By combining the second predicted value x US obtained from the prediction method, a tracking error with respect to a rapid time change of the vibration data x m is reduced. As a result, a tracking error of about 4 mm occurs in the normal autoregressive model, whereas it can be suppressed to about 1.5 mm in the AR prediction combined model.

図7のステップS8において、位置教示部73は、ステップS7で算出された予測値xpのゲインを適宜調整する。この調整は、位相成分の急激な変化に伴う追従誤差の発生を抑制するために行われる。 In step S8 of FIG. 7, the position teaching unit 73 appropriately adjusts the gain of the predicted value x p calculated in step S7. This adjustment is performed in order to suppress the occurrence of a tracking error due to a sudden change in the phase component.

ステップS9において、位置教示部73は、ロボット61を基準とする座標変換を実行することで、ステップS8で調整された予測値xpをワークWの振動変位量Δxに変換する。ここで、振動変位量Δxは、計測位置Pmの理想値と実測値の偏差に相当する。 In step S <b> 9, the position teaching unit 73 converts the predicted value x p adjusted in step S <b> 8 into a vibration displacement amount Δx of the workpiece W by executing coordinate conversion with the robot 61 as a reference. Here, the vibration displacement amount Δx corresponds to the deviation between the ideal value and the actual measurement value of the measurement position Pm.

ステップS10において、位置教示部73は、ステップS9で変換された振動変位量Δxを反映した教示情報をロボット61側に出力する。より詳細には、位置教示部73は、既知である作業位置Pt1の座標に振動変位量Δxを加算した新たな座標を出力する。以上のようにして、予測処理に関わる作業装置20の動作が終了する。   In step S10, the position teaching unit 73 outputs teaching information reflecting the vibration displacement amount Δx converted in step S9 to the robot 61 side. More specifically, the position teaching unit 73 outputs new coordinates obtained by adding the vibration displacement amount Δx to the coordinates of the known work position Pt1. As described above, the operation of the work device 20 related to the prediction process is completed.

図9は、作業装置20の動作の流れを示すチャート図である。本図例では、5つの工程(或いは、作業装置20の「処理」内容)、具体的には、(1)振動データxmを取得する「振動取得」工程、(2)振動データx(m+k)を予測する「振動予測」工程、(3)作業位置Pt1、Pt2を作業部60に教示する「位置教示」工程、(4)作業部60による「準備」工程、及び(5)作業部60による「作業」工程が表記されている。 FIG. 9 is a chart showing the flow of operation of the work device 20. In this example, there are five steps (or “processing” contents of the working device 20), specifically, (1) “vibration acquisition” step of acquiring the vibration data x m , and (2) vibration data x (m + k). (Vibration prediction) step, (3) “position teaching” step of teaching the working positions Pt1 and Pt2 to the working unit 60, (4) “preparation” step by the working unit 60, and (5) the working unit 60. The "work" process by is described.

以下、Δt=1、m=12、k=9に設定すると共に、t=20、25にてワークWに対して作業を実行する場合を例に説明する。   Hereinafter, an example will be described in which Δt = 1, m = 12, and k = 9, and the work is performed on the workpiece W at t = 20 and 25.

t=0〜11において、振動取得工程(OP1)が逐次実行される。この工程は、図7のステップS1、S2に対応する。なお、振動取得工程は、ワークWの追跡の開始時点から終了時点まで継続される。   At t = 0 to 11, the vibration acquisition process (OP1) is sequentially executed. This process corresponds to steps S1 and S2 in FIG. Note that the vibration acquisition process is continued from the start time to the end time of tracking the workpiece W.

t=11〜14において、1回目の振動予測工程(OP2)が実行される。この工程は、図7のステップS3〜S7に対応する。例えば、第1の自己回帰モデルの場合、t=0〜11の範囲にて計測された振動データ列{x(n)}が使用される。   At t = 11-14, the first vibration prediction step (OP2) is executed. This process corresponds to steps S3 to S7 in FIG. For example, in the case of the first autoregressive model, the vibration data string {x (n)} measured in the range of t = 0 to 11 is used.

t=14〜16において、1回目の位置教示工程(OP3)が実行される。この工程は、図7のステップS3〜S7に対応する。その後、t=16において、1回目の準備工程(OP4)及び2回目の振動予測工程(OP2)が並列的に開始される。   At t = 14 to 16, the first position teaching step (OP3) is executed. This process corresponds to steps S3 to S7 in FIG. Thereafter, at t = 16, the first preparation step (OP4) and the second vibration prediction step (OP2) are started in parallel.

t=16〜19において、1回目の準備工程(OP4)が実行されることで、ロボット61は、作業位置Pt1にアクセス可能な位置・姿勢になるように駆動制御される。その後(t≧19)、1回目の作業工程を開始する時点t=20まで待機する。   By performing the first preparation step (OP4) at t = 16-19, the robot 61 is driven and controlled to be in a position / posture accessible to the work position Pt1. Thereafter (t ≧ 19), it waits until time t = 20 when the first work process is started.

t=20〜21において、1回目の作業工程(OP5)が実行される。一方、t=16〜19の範囲で1回目の振動予測工程(OP2)が実行された後、ロボット61の動作が終了するまで、すなわち、t=19〜21の範囲で待ち状態になっている。   At t = 20-21, the first work process (OP5) is executed. On the other hand, after the first vibration prediction step (OP2) is executed in the range of t = 16 to 19, the robot 61 is in a waiting state until the operation of the robot 61 is completed, that is, in the range of t = 19 to 21. .

t=21〜23において、2回目の位置教示工程(OP3)が実行される。その後、t=23〜24において、2回目の準備工程(OP4)が実行された後、2回目の作業工程を開始する時点t=25まで待機する。   At t = 21 to 23, the second position teaching step (OP3) is executed. After that, after the second preparation process (OP4) is executed at t = 23 to 24, the process waits until time t = 25 when the second work process is started.

[この実施形態の効果]
以上のように、作業装置20は、搬送装置30に接触した状態下に搬送されるワークWに対して作業を施す作業部60を有する装置である。そして、作業装置20は、ワークW及び/又は搬送装置30の振動状態を一定の時間間隔Δtにて逐次計測することで、少なくともm点分の振動データ列{x(n)}を取得する計測部50と、振動データ列{x(n)}からk点(例えば、k=9)だけ先の計測時点における振動状態を予測する振動予測部72と、予測された振動状態をワークWの振動変位量Δxに換算し、先の計測時点が経過する前に、振動変位量Δxが加算された作業位置Pt1、Pt2を作業部60に教示する位置教示部73を備える。
[Effects of this embodiment]
As described above, the working device 20 is a device having the working unit 60 that performs work on the workpiece W that is transported in a state of being in contact with the transporting device 30. Then, the work device 20 measures the vibration state of the workpiece W and / or the transfer device 30 at a certain time interval Δt, thereby obtaining a vibration data sequence {x (n)} for at least m points. Unit 50, vibration prediction unit 72 that predicts a vibration state at a measurement time point ahead of k points (for example, k = 9) from vibration data string {x (n)}, and the predicted vibration state as vibration of workpiece W A position teaching unit 73 is provided that teaches the working unit 60 the working positions Pt1 and Pt2 to which the vibration displacement amount Δx has been added before the previous measurement time has passed.

また、この作業方法は、ワークW及び/又は搬送装置30の振動状態を一定の時間間隔Δtにて逐次計測することで、少なくともm点分の振動データ列{x(n)}を取得する計測工程[ステップS1、S2]と、振動データ列{x(n)}からk点だけ先の計測時点における振動状態を予測する予測工程[ステップS3〜S7]と、予測された振動状態をワークWの振動変位量Δxに換算し、先の計測時点が経過する前に、振動変位量Δxが加算された作業位置Pt1、Pt2を作業部60に教示する教示工程[ステップS9、S10]を備える。   In this work method, the vibration state of the workpiece W and / or the conveyance device 30 is sequentially measured at a constant time interval Δt to obtain at least m points of vibration data strings {x (n)}. The process [Steps S1 and S2], the prediction process [Steps S3 to S7] for predicting the vibration state at the measurement point ahead of k points from the vibration data string {x (n)}, and the predicted vibration state by the work W Is provided with teaching steps [steps S9 and S10] for teaching the working unit 60 the work positions Pt1 and Pt2 to which the vibration displacement amount Δx is added before the previous measurement time has passed.

このように、計測された振動データ列{x(n)}から先の計測時点における振動状態を予測し、該振動状態をワークWの振動変位量Δxに換算し、先の計測時点が経過する前に、振動変位量Δxが加算された作業位置Pt1、Pt2を作業部60に教示するようにしたので、ワークWの振動変位量Δxを考慮に入れた教示が可能になり、その結果、特定の時点(先の計測時点)における教示位置がワークWの作業位置Pt1、Pt2に略一致する。これにより、搬送動作に伴うワークWの振動にかかわらず、高い位置決め精度を保ったままの作業を実行できる。   In this way, the vibration state at the previous measurement time is predicted from the measured vibration data string {x (n)}, the vibration state is converted into the vibration displacement amount Δx of the workpiece W, and the previous measurement time elapses. Since the work positions Pt1 and Pt2 to which the vibration displacement amount Δx is added are previously taught to the work unit 60, it is possible to teach in consideration of the vibration displacement amount Δx of the workpiece W. The teaching position at the time (previous measurement time) substantially coincides with the work positions Pt1 and Pt2 of the workpiece W. As a result, regardless of the vibration of the workpiece W that accompanies the transfer operation, it is possible to perform work while maintaining high positioning accuracy.

図10は、各予測モデルにおける追従誤差の特性を示すグラフである。グラフの横軸は加速度(単位:mm/s2)であり、グラフの縦軸は追従誤差(単位:mm)である。この「追従誤差」は、図8の場合と同様に、実際値と予測値の間の極大値の差分の絶対値に相当する。 FIG. 10 is a graph showing the characteristic of the tracking error in each prediction model. The horizontal axis of the graph is acceleration (unit: mm / s 2 ), and the vertical axis of the graph is tracking error (unit: mm). This “following error” corresponds to the absolute value of the difference between the maximum values between the actual value and the predicted value, as in the case of FIG.

本図では、ワークWを一定速度で搬送している途中、任意の加速度を与え、ワークWに突発的な振動を発生させた際の追従誤差をプロットしている。三角形のプロットはAR予測(より詳細には、予測結合モデル)を用いた実測値を示し、菱形のプロットはPID制御を用いた実測値を示す。また、実線は「AR予測」に関する回帰直線であり、破線は「PID制御」に関する回帰直線である。本グラフから理解されるように、「AR予測」での直線の傾きは、「PID制御」の傾きと比べて約半分である。すなわち、「AR予測」を採用することで、追従誤差が約半分に低減される。   In this figure, the tracking error when an arbitrary acceleration is applied and sudden vibration is generated in the work W while the work W is being conveyed at a constant speed is plotted. Triangular plots show measured values using AR prediction (more specifically, predicted combined model), and diamond-shaped plots show measured values using PID control. The solid line is a regression line related to “AR prediction”, and the broken line is a regression line related to “PID control”. As understood from this graph, the slope of the straight line in “AR prediction” is about half that of “PID control”. That is, by adopting “AR prediction”, the tracking error is reduced to about half.

[補足]
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
[Supplement]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, it can change freely in the range which does not deviate from the main point of this invention.

例えば、上記した実施形態では、移動部40として台車41、42及びレール43、44を例にとって説明したが、移動部40はこれに限られず、その他の構成により実現してもよい。移動部40は、ワークWに対して作業を施す作業部60(ロボット61〜64)のアームを伸縮・屈曲させることで、搬送方向に沿ってワークWを追跡してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the carts 41 and 42 and the rails 43 and 44 are described as examples of the moving unit 40. However, the moving unit 40 is not limited thereto, and may be realized by other configurations. The moving unit 40 may track the workpiece W along the conveyance direction by expanding and contracting and bending the arm of the working unit 60 (robots 61 to 64) that performs work on the workpiece W.

また、上記した実施形態では、計測部50としてセンサ装置52〜55を例にとって説明したが、ワークW及び/又は搬送装置30に生じた振動を検出可能であれば種々の構成を採用してもよい。例えば、ワークWを搬送するハンガ32に加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサを含む各種センサを取り付けてもよい。また、ワークW自体に各種センサを取り付けてもよい。   In the above-described embodiment, the sensor devices 52 to 55 are described as an example of the measuring unit 50. However, various configurations may be adopted as long as vibration generated in the workpiece W and / or the conveyance device 30 can be detected. Good. For example, various sensors including an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a geomagnetic sensor may be attached to the hanger 32 that conveys the workpiece W. Various sensors may be attached to the workpiece W itself.

また、ワークW、搬送装置30、又は作業工程の内容は、上記した実施形態の例に限られない。例えば、搬送装置30として、上記のハンガーコンベアの他、スラットコンベア、ベルトコンベア等の搬送方式を種々適用できる。   Moreover, the content of the workpiece | work W, the conveying apparatus 30, or a work process is not restricted to the example of above-described embodiment. For example, various transport systems such as a slat conveyor and a belt conveyor can be applied as the transport device 30 in addition to the above-described hanger conveyor.

また、振動状態の予測方法は自己回帰モデルに限られず、位置決め精度が十分に保たれる条件の下に、線形予測法、パターンマッチングを含む公知の予測アルゴリズムを種々採用してもよい。   Further, the vibration state prediction method is not limited to the autoregressive model, and various known prediction algorithms including a linear prediction method and pattern matching may be employed under the condition that the positioning accuracy is sufficiently maintained.

10…搬送システム 20…作業装置
30…搬送装置 40…移動部
50…計測部 60…作業部
70…制御部 71…追跡制御部
72…振動予測部 73…位置教示部
Pm…計測位置 Pt1、Pt2…作業位置
W…ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Conveying system 20 ... Working apparatus 30 ... Conveying apparatus 40 ... Moving part 50 ... Measuring part 60 ... Working part 70 ... Control part 71 ... Tracking control part 72 ... Vibration prediction part 73 ... Position teaching part Pm ... Measurement position Pt1, Pt2 ... Work position W ... Work

Claims (2)

搬送装置に接触した状態下に搬送されるワークに対して作業を施す作業部を有する作業装置を用いた作業方法であって、
前記ワーク及び/又は前記搬送装置の振動状態を一定の時間間隔にて逐次計測することで、少なくともm(mは、2以上の整数である)点分の振動データ列を取得する計測工程と、
計測された前記振動データ列からk(kは、1以上の整数である)点だけ先の計測時点における前記振動状態を予測する予測工程と、
予測された前記振動状態を前記ワークの振動変位量に換算し、前記先の計測時点が経過する前に、前記振動変位量が加算された作業位置を前記作業部に教示する教示工程と
を備え
前記予測工程は、
第1の自己回帰係数で表現されるm次の自己回帰モデルを用いて、直近のm点分の振動データ列から、前記先の計測時点における第1の予測値を算出する第1算出工程と、
第2の自己回帰係数で表現されるm次の自己回帰モデルを用いて、直近の(m+j)(jは、1≦j≦mを満たす整数である)点分の振動データ列から、前記先の計測時点における第2の予測値を算出する第2算出工程と、
算出された前記第1及び前記第2の予測値を結合することで前記振動状態を予測する結合工程と
を含み、
前記第2算出工程では、j点分だけ計測時点が異なる振動データ同士の差分データ列から前記第2の予測値を算出する
ことを特徴とする作業方法。
It is a working method using a working device having a working unit that performs work on a workpiece conveyed in a state in contact with the conveying device,
A measurement step of acquiring vibration data strings for at least m (m is an integer of 2 or more) points by sequentially measuring the vibration state of the workpiece and / or the transfer device at a constant time interval;
A prediction step of predicting the vibration state at the previous measurement time point by k (k is an integer of 1 or more) from the measured vibration data sequence;
A teaching step of converting the predicted vibration state into a vibration displacement amount of the workpiece and teaching the work position to which the vibration displacement amount is added before the previous measurement time has elapsed. ,
The prediction step includes
A first calculation step of calculating a first predicted value at the previous measurement time point from a vibration data string for the most recent m points using an m-th order autoregressive model expressed by a first autoregressive coefficient; ,
Using the m-th order autoregressive model expressed by the second autoregressive coefficient, from the vibration data string for the most recent (m + j) (j is an integer satisfying 1 ≦ j ≦ m), A second calculation step of calculating a second predicted value at the time of the measurement;
A combining step of predicting the vibration state by combining the calculated first and second predicted values;
Including
In the second calculating step, the second predicted value is calculated from a difference data string between vibration data having different measurement time points by j points .
搬送装置に接触した状態下に搬送されるワークに対して作業を施す作業部を有する作業装置であって、
前記ワーク及び/又は前記搬送装置の振動状態を一定の時間間隔にて逐次計測することで、少なくともm(mは、2以上の整数である)点分の振動データ列を取得する計測部と、
前記計測部により計測された前記振動データ列からk(kは、1以上の整数である)点だけ先の計測時点における前記振動状態を予測する振動予測部と、
前記振動予測部により予測された前記振動状態を前記ワークの振動変位量に換算し、前記先の計測時点が経過する前に、前記振動変位量が加算された作業位置を前記作業部に教示する教示部と
を備え、
前記振動予測部は、
第1の自己回帰係数で表現されるm次の自己回帰モデルを用いて、直近のm点分の振動データ列から、前記先の計測時点における第1の予測値を算出する第1算出処理と、
第2の自己回帰係数で表現されるm次の自己回帰モデルを用いて、直近の(m+j)(jは、1≦j≦mを満たす整数である)点分の振動データ列から、前記先の計測時点における第2の予測値を算出する第2算出処理と、
算出された前記第1及び前記第2の予測値を結合することで前記振動状態を予測する結合処理と
を実行し、
前記第2算出処理では、j点分だけ計測時点が異なる振動データ同士の差分データ列から前記第2の予測値を算出する
ことを特徴とする作業装置。
A working device having a working unit that performs work on a workpiece conveyed in a state in contact with the conveying device,
A measurement unit that acquires vibration data strings for at least m (m is an integer of 2 or more) points by sequentially measuring the vibration state of the workpiece and / or the transfer device at a constant time interval;
A vibration prediction unit that predicts the vibration state at the previous measurement time point by k (k is an integer of 1 or more) from the vibration data string measured by the measurement unit;
The vibration state predicted by the vibration prediction unit is converted into a vibration displacement amount of the workpiece, and the work position to which the vibration displacement amount is added is taught to the work unit before the previous measurement time has elapsed. A teaching unit and
The vibration prediction unit
A first calculation process for calculating a first predicted value at the previous measurement time point from a vibration data string for the latest m points using an m-th order autoregressive model expressed by a first autoregressive coefficient; ,
Using the m-th order autoregressive model expressed by the second autoregressive coefficient, from the vibration data string for the most recent (m + j) (j is an integer satisfying 1 ≦ j ≦ m), A second calculation process for calculating a second predicted value at the time of measurement of
A combining process for predicting the vibration state by combining the calculated first and second predicted values;
Run
In the second calculation process, the second predicted value is calculated from a difference data string between vibration data having different measurement time points by j points .
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JPS57127820A (en) * 1981-01-30 1982-08-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Method of monitoring cyclically moving body
JPS62171005A (en) * 1986-01-23 1987-07-28 Nissan Motor Co Ltd Follow control method
JPH03109902A (en) * 1989-09-22 1991-05-09 Kao Corp Method and device for distillating fatty acid
JP2007290128A (en) * 2007-07-25 2007-11-08 Mitsubishi Electric Corp Robot controller
JP5476413B2 (en) * 2012-03-27 2014-04-23 東京都下水道サービス株式会社 Diagnostic method for soundness of rotating machinery

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