JPH0425386A - 産業用ロボットの制御方法 - Google Patents

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〕 本発明は産業用ロボットの制御方式に係り、特１゜ に、ロボット先端の振動を低減する制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の産業用ロボットの制御方法で特にロボット先端の
振動を低減する制御方法としては、特開昭５９−６９２
８０号公報及び特公平１−４９９６２号公報に記載され
ている方法が知られている。

時開１３８５９−６９２８０号公報に記載されている方
法は、モータの回転により生じる運動の接巌方向と平行
な方向に加速度検出器をもうけ、加速度を検出しこの加
速度値全サーボ系にフィードバックして振動を低減しよ
うとするものである。

特公平１−４９９６２号公報に記載されている方法は、
モータの回転により生じる運動の接線方向と平行な方向
に二個の１速度検出器を配置しこの加速度信号の出力信
号を減算することにより加速度を検出し、この減算結果
をサーボ系にフィードバックして振動を低減しようとす
るものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

産業用ロボット、特に、多関節微ロボットの場合、小型
・軽量化するため剛性が低くなる。このため、固有振動
数が低く、動作開始時の過渡振動及び定速動作時の定常
振動がロボットの先端に発生する１通常の産業用ロボッ
トの用途は、組立、及び、溶接であ）このような振動は
問題にならない。

しかし、半導体のウェハを収納し九カセットクースをロ
ボットが搬送する場合、ロボット先端の振動によプカセ
ットケース内のウェハが振動し、ウェハとカセットケー
スとのこすれによシ塵埃が発生し異物がウェハ表面に付
着して半導体の歩留まりが低下する可能性がある。この
ため、半導体のウェハを収納しｔカセットケースをロボ
ットが搬送する場合、ロボット先端の振動を極力低減す
る必要がある。

特開昭５９−６９２８０号公報に記載されている方法は
、ロボットの各動作軸の加速度が干渉しない三自山度直
交型ロボットには遇し九方法であるが多自由度の関節型
ロボットでは各動作軸の加速度が干渉する友め実現が難
しい。

特公平１−４９９６２号公報に記載されて−る方法は、
関節型ロボットに対する一方法であるが、加速度検出器
を多数必要とするため加速度検出器の取付けが機構上困
難な場合があり、また、高価な加速度検出Ｉ！ｈ１に多
数必要とする。

本発明の目的は、多自由度の関節型ロボットに遣しｔロ
ボット先端の振動を低減する制御方法を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

呈粟用ｐボッ）Ｏ手先の振動は、動作開始時に発生する
過渡振動と定速動作時九発生する定常振動とに分けられ
る。

動ｆ′Ｆ−開始時に発生する過渡振動は、加減速時の加
速度変化によって生じる。よって、加減速を滑らかにす
るか、あるいは、加減速時の加速度を小さくすることに
よう振動を低減することができる。

一方、定速動作Ｗ＃に発生する定常振動は、ロボットの
駆動系が発生する強制振動に起因する。

般の産業用ロボットでは、この強制振動の周波数は、モ
ータ回転角速Ｉの二倍である。ロボットの固有振動数に
こＯ強制振動ｏｙｉａ波数が近づくと定常振動が大きく
をる。よって、強ｔｉＩＩ娠動の周波数がロボットの固
有振動数に近つかないよ５に定速動作時の速度を調整す
れば、定常振動を低減することができる。

ロボットの固有振動数は、−足ではなくロボットの真の
姿勢、ハンドに把持する搬送物の可熱によって変化する
。この固有振動数に１理論的には計算で求めることがで
きる。しかし、ロボットを実時間で制御しながらこれを
計算するのは計算量が多く困１である。

そこで、ロボットの先端に加速度検出器を設け、この検
出値が所定の振動加速度以上になった場合、そ−メ駆動
系に起因する強制振動の周波数がロボットの固有振動数
に近づいたと判断し、ロボットの速度を加速ないし減速
し強制振動の周期を固有振動数から離すことにより、定
常振動を低減することができる。

〔作用〕

本発明はロボットの先端に加速度検出器を設け、この出
力が設定値以上になった場合、ロボットの動作速度全加
速なめし減速することにより、モータ駆動系起因する強
制振動の周波数ｔ−副調整、ロボットの固有振動数をさ
けることによプ定常振動金低減する・ 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図により説明
する。

まず、第１図により説明する。ロボット２０の動作順序
・動作速度・位置は、教示装置２１を用いてオペレータ
により教示される。教示後、オペレータは、ダミーの搬
送物をロボットに把持させ、ロボット２０にプレーパッ
ク動作をさせる。このとき、コントローラ５は教示され
ｔ動作速度に基づきロボッ）２０ｉ駆動する。２Ｘｌｌ
速度検出器１は、ロボット２０の先端に設置され、直交
する三方向の振動加速度を検出する。加速度判定器５は
、この加速度検出器１の出力をモニタし、この値が設定
値以上−どうかを判定し、表示器１０にこの利足結果の
表示を行い、オペレータに結果を知らせる。振動加速度
が設定値以上の場合、オペレータは教示装置２１により
動作速度を変更し、再度ロボット２０にプレーパック動
作をさせる。この動作速度変更とプレーバックを繰り返
し、適切な動作速度を設定する。第２図にオペレータの
操作フローチャートを示す。本実施例によればロボット
光漏の振動加速度をオペレータの好ましいと思う値に低
減することができる。

次に、第３図により説明する。加速度検出器１は、ロボ
ット２０の先端に設置され、直交する三方向の振動ｌ速
度を検出する。加速度判定器３は、この加速度検出器１
の出力をモニタし、この値が設定値以上寮どうかの判断
を行う。速度調整器４はこのＪ速度判定器５の判定結果
が設定値以上となっｔ場合、ロボットの速度指令値を増
加ないし減少する。コントローラ５はこの速度調整器４
の速度指令値に基づきロボットを駆動する。本実施例に
よればロボット先端の振動加速度を自動的に低減するこ
とができる・ 〔発明の効果〕 本発明によれば、ロボット先端の振動のみを加速度検出
器によりモニタし、この結果に基づきロボットの定常速
度ｔ−副調整ることができるので、振動ｙ：Ｊ速度を低
減することができる。まｔ１０ボット先膚の振動のみを
加速度検出器によりモニタするので加速度検出器の数量
が従来技術に比べて少なくコストを低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

Ｊ１図は本発明の一実施例のブロック図、第２１ｒｉ第
１１におけるオペレータの操作フローチャート１．＠３
図は本発明の一実施例のブロック図である。 符号の説明 １・・・・・・加速度検出器、３・・・・・・加速度判
定器、４・・・・・・速度調蟹器、５・・・・・・コン
トローラ、１０・・・・・・表示器、２０・・・・・・
ロボット、２１・・・・・・教示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の自由度をもつロボットと、前記ロボットに動
   作を教示する教示装置と、この教示されたデータに基づ
   いて前記ロボットを駆動するコントローラとからなるロ
   ボットシステムにおいて、 前記ロボットの先端に複数方向の加速度を検出できる加
   速度検出器を設置し、前記加速度検出器の検出値があら
   かじめ設定された基準値以上かどうかを判定する加速度
   判定器を設け、これが前記基準値以上の場合、前記ロボ
   ットの動作速度を修正することにより前記ロボットの先
   端の振動を低減することを特徴とする産業用ロボットの
   制御方法。