JPH01121909A - 直交座標型ロボットにおける動作速度制御方法 - Google Patents

直交座標型ロボットにおける動作速度制御方法

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JPH01121909A
JPH01121909A JP62280630A JP28063087A JPH01121909A JP H01121909 A JPH01121909 A JP H01121909A JP 62280630 A JP62280630 A JP 62280630A JP 28063087 A JP28063087 A JP 28063087A JP H01121909 A JPH01121909 A JP H01121909A
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low
movement
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Hideharu Kuwana
桑名 秀晴
Tatsuya Amada
天田 龍也
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直交座標型ロボットにおける動作速度制御方法
に関し、動作範囲限界付近で移動するロボットの動作速
度を自動制御する動作速度制御方法に関するものである
〔従来技術〕
第4図は、直交座標型ロボット(以後単に10ボツト」
と称する)の−殻内構成例を示す図である。同図におい
て、31は教示用操作装置、32はロボット制御部、3
3はロボットである。
教示用操作装置31はロボット制御部32に対してロボ
ット33の動作位置を指定教示し、その記憶部に記憶さ
せる。ロボット制御部32はロボット33の駆動部を制
御する。
ロボット33の駆動部は矢印で示す通り、Y軸方向の動
作を制御する第1駆動部34と、X軸方向の動作を制御
する第2駆動部35と、Z軸方向を動作制御する第3駆
動部36と、部品を把握するハンド部のU軸を動作制御
する第4駆動部37からなっている。各軸を動作させる
には、各駆動部に各々動作する移動量と動作速度とを指
令する。
X方向、Y方向の移動量については第5図に示す様に移
動開始位置P1と移動終了位置Pzとの差により移動量
をロボット制御部32で計算して、X方向移動量XI及
びY方向移動量Ylを求め、各々第1駆動部34と第2
駆動部35へ指令する。次にロボット33の動作エリア
について第6図により説明する。
動作エリア43の範囲はロボット33の動作範囲41と
ロボット33が暴走時に停止する為の停止領域42から
なっている。即ち破線に囲まれた範囲が通常の動作範囲
41を示し、ハツチングを施した部分が停止領域を示す
。また、動作範囲41と停止領域42との四方向の境目
にリミット検出センサ44が各々設けてあり、ロボット
33がプログラムミス又は暴走し、どれかのリミット検
出センサ44が検出した際、スピードを減速し停止させ
る働きをする。また、図示していないが更に停止領域4
2の外枠に沿ってメカニカルストッパーが設けである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら上記従来のロボットにおいて、プログラム
ミスにより移動終了位置を動作エリア43の近くに入力
してしまった場合、移動開始位置との距離が成る程度あ
ると高速運転するロボットにおいては、リミット検出セ
ンサがロボットを検出しても減速指示ができるまで時間
的な遅れが発生し、停止領域42を外れロボット動作エ
リア43の外側のメカニカルストッパーに衝突する。こ
の為軽量設計のロボットにおいては、ハンド部及び動作
範囲外に設置された周辺機器等に多大な損害を与えると
いう問題点があった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ロボットが
停止領域で上記現象でオーバーランをしてしまう場合を
考慮して、動作範囲限界付近での動作速度を自動的に低
速度に制御するようにした直交座標型ロボットにおける
動作速度制御方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するため本発明は直交座標型ロボット
において、動作範囲限界付近のある一定の領域を低速動
作範囲とし、この一定額域内を移動する場合その領域内
でのロボットの動作速度を一定方向に限り指定された動
作速度が高速な場合は自動的に動作速度を低速に切換え
て運転するようにした。
〔作用〕
ロボットにおける動作速度制御方法を上記の如く行なう
ことにより、ロボットが高速で且つ動作範囲の外方向へ
移動する場合、低速動作範囲に達したときロボットの動
作速度を自動的に低速に制御するため、ロボットの動作
部に無理な加速度がかかることなくオーバーランを防止
することができる。また、オーバーランを防止できるこ
とから、上記従来のロボットのようにオーバーランによ
るロボット本体及び周辺機器の損傷を最少限にくいとめ
ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明に係る直交座標型ロボットにおける動作
速度制御の処理フローを示す図、第2図はこの直交座標
型ロボットの動作範囲を示す図、第3図はこのロボット
制御部の構成を示すブロック図である。
第2図において、ロボットがもつ動作範囲41の中に、
指定速度動作範囲13と低速動作範囲14を設ける。指
定速度動作範囲13は駆動軸のモーター仕様に見合う最
大動作スピードを出しても危険がない範囲とする。低速
動作範囲14をX方向低速動作範囲14a、Y方向低速
動作範囲14b及びX−Y方向低速動作範囲14cに区
分する。また、低速動作範囲14は、そのロボットがも
つ動作範囲41の大きさにより任意に範囲幅及び動作ス
ピードを指定することが可能になっている。また、ロボ
ット制御部は第3図に示すように、メモリ20、教示用
操作装置21、サーボインターフェース22、演算プロ
セッサ23、補間演算部25及びX軸、Y軸、Z軸、U
軸のそれぞれの駆動部24−1.24−2.24−3.
24−4を具備している。X軸の駆動部24−1はカウ
ンタ24−1a、D/A変換器24−1b。
サーボアンプ24−1c、モータ24−1d、タコゼネ
レータ24−1e及びパルスエンコーダ24−1rを具
備する。
また、Y軸の駆動部24−2、X軸の駆動部24−3及
びU軸の駆動部24−4のそれぞれの構成も前記X軸の
駆動部24−1と路間−であるから説明は省略する。
次に上記構成のロボットの動作を第1図、第2図及び第
3r1!Jを用いて説明する。なお、動作開始位置P、
と動作終了位置P、に付いては第5図を参照しながら説
明する。
ロボット制御部内のメモリ20の内容により動作終了位
置P、が指定速度動作範囲13内にあるか否かを演算プ
ロセッサ23が判断する(ステップ101)。指定速度
動作範囲13内にあると判断した場合は、第2図に示す
ロボット移動経路矢印1,2,3,4.6がそれにあた
り、その場合は指定速度で動作開始位置P1から動作終
了位置22間を移動する(ステップ110)。
動作終了位置P、が低速動作範囲14内である場合は、
次に動作開始位置P、が指定速度動作範囲13内である
か低速動作範囲14内であるかを判断しくステップ10
2)、指定速度動作範囲13内である場合、即ち第2図
のロボット移動経路の矢印5にあたる場合は移動経路上
の指定速度動作範囲13と低速動作範囲14との境界を
分割する位置を求め(ステップ105)、先ずロボット
の動作開始位置P+と分割点位置のロボットの各軸の移
動量を求め、各軸の駆動部24−1.24−2に対して
その間を指定速度で移動するように指定しくステップ1
06)、この動作が完了後分割点位置から動作終了位置
P、迄のロボットの各軸の移動量を求め、ロボットの各
駆動部24−1.24−2に対し、その間を予め指定し
である低速度で移動するように指令する(ステップ10
7)。
次に動作開始位置P8、動作終了位置P3、両動作位置
が全て低速動作範囲14内にある場合について説明する
。第2図のロボット移動経路の矢印7のように、全移動
経路が低速動作範囲14内に含まれるが、移動方向が指
定速度動作範囲13の方向に向かっているか否かを判断
しくステップ103)、移動方向が指定速度動作範囲1
3の方向に向かっている場合は、低速度制御は行なわず
、動作開始位置P、と動作終了位置P、よりロボットの
各軸の移動量を求め、ロボットの各駆動部24−1.2
4−2に対しその間を指定速度で移動するように指令す
る(ステップ110)。
前記ステップ103において、低速動作範囲14である
場合、次に動作終了位置P、への方向が動作範囲内方向
か動作範囲外方向かを判断し、動作範囲内方向である場
合は前記ステップ110に移行する。ロボット経路が第
2図の矢印8のように全移動経路が低速動作範囲14内
に含まれ、移動方向が動作範囲41の外方向に向かって
いる場合、動作開始位置PIから動作終了位置P、迄の
ロボットの各軸の移動量を求め、ロボットの各軸の駆動
部24−1.24−2に対してその間を予め指定しであ
る低速度で移動するように指令する(ステップ108,
109)。
また、前記ステラ”t1o+において、ロボットの経路
が第2図の矢印9a、9b、10a、10bの様に全経
路が低速動作範囲14に含まれ、移動方向が動作範囲4
1の外方向に向かっているがロボット経路の矢印9a、
10aの様にX方向を向いており全移動経路がX方向低
速動作範囲14aに含まれる場合、又はロボット経路が
矢印9b、iobのようにX方向を向いており全移動経
路がX方向低速動作範囲14bに含まれている場合、つ
まりX方向低速動作範囲14a又はX方向低速動作範囲
14bにあってX、X方向低速動作範囲14c方向に向
かっている場合は、低速度制御は行なわず、動作開始位
置P、から動作終了位置P、迄のロボットの各軸の移動
量を求め、ロボットの各軸の駆動部24−1.24−2
に対してその間を指定しである低速度で移動するように
指令する(ステップ108,110)。
また、前記ステップ104において、ロボット経路が第
2図の矢印11のように全移動経路が低速動作範囲14
に含まれ移動方向が動作範囲41外に向かっているが、
動作終了位置P、が低速動作範囲14のX−X方向低速
動作範囲14Cにある場合、低速動作範囲14のX方向
とX方向とを分割する点を求め(ステップ105)、各
軸の駆動部24−1.24−2に対してその間を指定速
度で移動するように指令しくステップ106)、この動
作が完了後分割点位置と動作終了位置P。
迄のロボットの各軸の移動量を求め、ロボットの駆動部
24−1.24−2に対してその間を予め指定しである
低速度で移動するように指令する(ステップ107)。
移動経路が矢印12の場合は動作開始位置P。
がX、Y方向低速動作範囲14cであるが、動作速度制
御フローの上では矢印10aと同じで、同じ制御を行な
う。
上記実施例によれば、ロボットが高速で且ツ動作範囲4
1の外方向へ移動(動作終了位置P。
が動作範囲41の限界付近)する場合、低速動作範囲1
4に達したときロボットの動作速度を自動的に低速に制
御するためロボットの動作部に無理な加速度がかかるこ
となくオーバーランを防止することができる。オーバー
ランを防止できることから、ロボット本体及び周辺機器
のオーバーランによる損傷を最少限にくいとめることが
できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、ロボットが高速で
且つ動作範囲の外方向へ移動する場合、低速動作範囲に
達したときロボットの動作速度を自動的に低速に制御す
るためロボットの動作部に無理な加速度がかかることな
くオーバーランを防止できると共に、オーバーランによ
るロボット本体及び周辺機器の損傷を最少限にくいとめ
ることができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る直交座標型ロボットにおける動作
速度制御の処理フローを示す図、第2図はこの直交座標
型ロボットの動作範囲を示す図、第3図はこのロボット
制御部の構成を示すブロック図、第4図は直交座標型ロ
ボットの一般的構成例を示す図、第5図はロボット各軸
移動量説明図、第6図はロボットの動作エリアを説明す
るための図である。 図中、13・・・・指定速度動作範囲、14・・・・低
速動作範囲、41・・・・動作範囲、20・・・・メモ
リ、21・・・・教示用操作装置、22・・・・サーボ
インターフェース、23・・・・演算プロセッサ、24
−1・・・・X軸の駆動部、24−2・・・・Y軸の駆
動部、24−3・・・・Z軸の駆動部、24−4・・・
・U軸の駆動部、25・・・・補間演算部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 モーターの駆動によりX・Y方向に移動する直交座標型
    ロボットにおいて、 動作範囲の動作限界付近に低速度動作範囲の領域を設け
    、動作開始位置、動作終了位置がどの位置にあるかを判
    断し、動作経路が低速動作範囲にかかり且つ動作範囲外
    方向に移動する場合のみ、指定移動速度を前記領域到達
    時点から低速度に切換えるようにしたことを特徴とする
    直交座標ロボットにおける動作速度制御方法。
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