JPH0490007A - Conveyor following-up method for industrial robot - Google Patents
Conveyor following-up method for industrial robotInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は連続移動するコンベアにより搬送されるワーク
に追従して作業を行う産業用ロボットのコンベア追従方
法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a conveyor tracking method for an industrial robot that performs work by following a workpiece conveyed by a continuously moving conveyor.
[従来の技術]
従来、例えば塗装ロボット等のように連続して移動する
コンベアで搬送されるワークに対して作業を行うロボッ
トでは、教示時にコンベアを停止させた状態でロボット
とコンベアの位置データをステップデータとして記憶し
ておき、再生時にコンベアの動きに合わせて再生するこ
とを特徴としている。ここで、再生時の追従方法には、
大別して次の3通りの方法がある。[Prior Art] Conventionally, in a robot such as a painting robot that works on a workpiece that is conveyed by a continuously moving conveyor, the position data of the robot and the conveyor is transmitted while the conveyor is stopped during teaching. It is characterized by being stored as step data and being played back in time with the movement of the conveyor. Here, the tracking method during playback is as follows:
There are three main methods:
(A):7ンベアの速度を固定とし、ロボットのパラメ
ータ等を与えることにより、各ステップ毎のコンベアの
位置を求め、そのコンベアの位置と教示時に得たコンベ
アの位置との差分だけ、ロボットの位置データをシフト
して修正記憶する。(A): 7 By fixing the speed of the conveyor and giving the robot parameters, find the conveyor position for each step, and calculate the robot's position by the difference between the conveyor position and the conveyor position obtained at the time of teaching. Shift and correct position data and store.
この場合、再生時には、上記位置データを再生するのみ
である。In this case, at the time of reproduction, only the above position data is reproduced.
(B)ロボットの位置データを予め設定されたコンベア
の速度に応じてシフトしておき、再生時にシフト後の位
置データを再生する。ここまでは(A)の方法と同じで
あるが、さらに、再生時にはコンベアの実速度を検出し
、その値に応じてロボットの速度を変更することにより
、コンベアとロボットの相対位置精度を向上させようと
いうものである。この場合、ロボットの再生速度は、で
求まる。(B) The position data of the robot is shifted in accordance with a preset conveyor speed, and the shifted position data is reproduced at the time of reproduction. The method up to this point is the same as method (A), but in addition, during playback, the actual speed of the conveyor is detected and the speed of the robot is changed according to that value, thereby improving the relative position accuracy between the conveyor and the robot. That's what it's like. In this case, the robot's playback speed can be found as follows.
(C)上記(A)、(B)の方法と異なり、ロボットの
位置データをシフトすることは行わず、再生運転中に各
ステップの位置データをシフトして再生する。このため
、再生運転中は常時コンベアの位置を検出し、そのコン
ベアの位置データと教示時に得たコンベアの位置データ
との差分をシフト量とし、このシフト量に基づいてロボ
ットの位置データをシフトして再生する。なお、現在の
コンベアの位置をシフト量演算用のデータとして用いる
と、再生時に遅れが出るため、コンベアの速度から当該
ステップ再生時のコンベアの位置を推定してシフト量を
求めることもある。(C) Unlike the methods (A) and (B) above, the position data of the robot is not shifted, but the position data of each step is shifted and regenerated during the regeneration operation. Therefore, during regeneration operation, the position of the conveyor is always detected, the difference between the conveyor position data and the conveyor position data obtained during teaching is determined as the shift amount, and the robot position data is shifted based on this shift amount. to play. Note that if the current conveyor position is used as data for calculating the shift amount, there will be a delay during playback, so the shift amount may be determined by estimating the conveyor position at the time of step playback from the conveyor speed.
[発明が解決しようとする課題]
ところで、作業対象となるワークを搬送するコンベアの
速度は、常に一定とは限らす、例えば生産量の変更、コ
ンベアの構造等のばらつきによって常時変動していると
考えられる。したがって、上述した(A)の方法のよう
に、再生時のコンベアの動きに合わせた運転を行わない
システムでは、常に追従誤差が発生する。また、生産量
等の変更に応じてコンベアの速度を人為的に変更した場
合には、再度データを作成し直す必要がある。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the speed of the conveyor that conveys the work to be worked on is not always constant; for example, it may constantly fluctuate due to changes in production volume, variations in the structure of the conveyor, etc. Conceivable. Therefore, in a system that does not operate in accordance with the movement of the conveyor during regeneration, as in method (A) described above, a tracking error always occurs. Furthermore, if the speed of the conveyor is artificially changed in response to changes in production volume, etc., it is necessary to create the data again.
(B)の方法は、(A)の問題点を考慮したものである
が、まだ、追従誤差発生の要因を有している。一般に、
サーボ制御はコンピュータによって制御され、一定周期
毎に、その間の移動量を管理することにより、実際の速
度を制御している。Although the method (B) takes into consideration the problem of (A), it still has a factor that causes a tracking error. in general,
Servo control is controlled by a computer, and the actual speed is controlled by managing the amount of movement at regular intervals.
この様子を第3図に示す。あるステップの移動ストロー
クを81サーボ制御の周期をΔtで表わすと、ステップ
の再生時間TをΔtで割ることによりn分割し、各周期
毎にS / nずつ補間してロボットの軸を動かす。し
たがって、ロボットの軸の速度は、S / nの値で定
まり、ステップを再生するための所要時間Tはnの値で
定まる。This situation is shown in FIG. If the movement stroke of a certain step is represented by Δt, which is the cycle of 81 servo control, then the playback time T of the step is divided by Δt, divided into n parts, and the axis of the robot is moved by interpolating S/n for each cycle. Therefore, the speed of the robot axis is determined by the value of S/n, and the time T required to reproduce a step is determined by the value of n.
一方、ロボットの再生速度式は上述したように、であり
、これは教示時に定めた再生時間をTO1再生時のステ
ップ再生時間をTとすると、と書き換えられる。そこで
、
TO−no ・ Δ t、T−n ・ Δ tと
置くと、
となる。ここで、nおよびnoは整数である。ところが
、有頂のコンベアの比は一般に整数にならない。このた
め、nの計算値の端数は再生時間Tの誤差、言い換える
とロボットの追従に必要な速度と実速度との差となって
表われる。これは、そのままコンベアとロボットの位置
ずれとなる。したがって、この方法では、コンベアとロ
ボットとの相対位置精度は保たれない。On the other hand, the robot's playback speed formula is as described above, and this can be rewritten as follows, where the playback time determined at the time of teaching is taken as the step playback time at TO1 playback. Therefore, if we set TO-no・Δt and T-n・Δt, we get the following. Here, n and no are integers. However, the ratio of ecstatic conveyors is generally not an integer. Therefore, the fraction of the calculated value of n appears as an error in the reproduction time T, in other words, the difference between the speed required for the robot to follow and the actual speed. This directly results in misalignment between the conveyor and the robot. Therefore, with this method, relative positional accuracy between the conveyor and the robot cannot be maintained.
(C)の方法では、計算上の誤差をなくすことはできる
が、ロボットを動かしながら複雑な演算を処理するため
、コンピュータの負荷が大きくなる。このため、制御装
置が高価になる他、第3図に示すTを小さくすることに
コンピュータの負荷上の限界が生じ、その結果、コンベ
ア速度が早くなった場合の追従能力に限界で出てくる。In method (C), calculation errors can be eliminated, but since complex calculations are processed while the robot is moving, the load on the computer increases. For this reason, the control device becomes expensive, and there is a limit to the computer load when reducing T shown in Figure 3, and as a result, there is a limit to the tracking ability when the conveyor speed increases. .
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、安価な
構成にて、コンベアの速度が変動してもコンベアとロボ
ットとの相対位置精度を保持できる高精度の産業用ロボ
ットのコンベア追従方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and provides a high-precision conveyor tracking method for an industrial robot that can maintain relative positional accuracy between the conveyor and the robot even when the speed of the conveyor fluctuates, with an inexpensive configuration. The purpose is to provide
[課題を解決するための手段と作用]
すなわち、本発明は、連続して移動するコンベアの動き
に合わせて再生速度を変更し、上記コンベアで搬送され
るワークに追従して作業を行う産業用ロボットのコンベ
ア追従方法において、予め各ステップ毎に記憶された上
記ロボットおよび上記コンベアの位置データを有し、再
生時に上記コンベアの現在位置および移動速度を求め、
これらの値と上記コンベアの位置データとから上記コン
ベアが上記位置データで定められた位置に到達するまで
の再生時間を演算し、この再生時間が上記ロボットの当
該ステップの再生所要時間となるように上記ロボットの
移動速度を制御することを特徴とする。[Means and Effects for Solving the Problems] That is, the present invention is applicable to industrial applications in which the playback speed is changed in accordance with the movement of a continuously moving conveyor, and work is performed by following the workpiece conveyed by the conveyor. In the method for following a conveyor of a robot, position data of the robot and the conveyor is stored in advance for each step, and the current position and moving speed of the conveyor are determined at the time of reproduction;
From these values and the position data of the conveyor, calculate the playback time until the conveyor reaches the position determined by the position data, and make this playback time the time required for the robot to play the step in question. The present invention is characterized in that the moving speed of the robot is controlled.
これにより、コンベアの移動速度が変動してもコンベア
とロボットとの相対位置精度を保持でき、高精度なロボ
ットシステムを実現できる。As a result, even if the moving speed of the conveyor changes, the relative position accuracy between the conveyor and the robot can be maintained, and a highly accurate robot system can be realized.
[実施例]
以下、図面を参照して本発明の一実施例に係る産業用ロ
ボットのコンベア追従方法を説明する。[Example] Hereinafter, a method for following a conveyor for an industrial robot according to an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
ます、第2図を参照して本発明のコンベア追従方法につ
いて説明する。First, the conveyor following method of the present invention will be explained with reference to FIG.
本発明では、上述した(B)の方法に対し、次のような
改善を行うことにより、価格を上げることなく追従精度
の向上を図っている。すなわち、ステップの再生時間T
を
・・・ (1)
と定めることを特徴とする。ここで、Tfは前ステップ
の再生時間である。第2図を参照して説明すると、図中
CDD、 CDI、 CD2. CD3・・・は
予め各ステップ毎に記憶されているコンベアの位置デー
タ、Co、C1,C2・・・は各ステップ終了時での実
際のコンベアの位置データ、To、Tl、T2・・・は
ステップ再生時間である。ここで、上記(1)式に従い
、第2ステツプの再生時間TIは、で定まる。これによ
り、コンベアが前ステップと同じ速度で移動したとすれ
ば、第2ステップ終了時はコンベアとロボットとの相対
関係が合うようにロボットの速度(−再生時間)を制御
する。第2図ではコンベアの速度が再度変化した状態を
示しており、第3ステツプにおいて、
と定めて、再生時間を短くしている。In the present invention, the following improvements are made to the method (B) described above, thereby improving the tracking accuracy without increasing the price. That is, the playback time T of the step
It is characterized by defining... (1) as follows. Here, Tf is the reproduction time of the previous step. Referring to FIG. 2, CDD, CDI, CD2. CD3... is conveyor position data stored in advance for each step, Co, C1, C2... is actual conveyor position data at the end of each step, To, Tl, T2... is This is the step playback time. Here, according to the above equation (1), the reproduction time TI of the second step is determined as follows. As a result, assuming that the conveyor moves at the same speed as in the previous step, the speed of the robot (-reproduction time) is controlled so that the relative relationship between the conveyor and the robot matches at the end of the second step. FIG. 2 shows a state in which the speed of the conveyor has changed again, and in the third step, it is determined that the reproducing time is shortened.
次に、第1図を参照して具体的に説明する。Next, a detailed explanation will be given with reference to FIG.
第1図は連続コンベアで搬送されるワークに対して作業
を行う産業用ロボットのシステム構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the system configuration of an industrial robot that performs work on workpieces conveyed by a continuous conveyor.
ロボット機体1には制御装置8が接続されている。この
制御装置8内において、13はロボットの各軸の位置デ
ータを得る可逆カウンタまたはA/D変換器、14は上
記位置データと目標位置との偏差に応じてモータにパワ
ーを供給するアンプ、10は中央処理装置、11は記憶
装置、12は操作パネル、15は演算部を示す。A control device 8 is connected to the robot body 1. In this control device 8, 13 is a reversible counter or A/D converter that obtains position data for each axis of the robot, 14 is an amplifier that supplies power to the motor according to the deviation between the position data and the target position, and 10 11 is a storage device, 12 is an operation panel, and 15 is a calculation unit.
9はコンベア3の位置を検出するための可逆カウンタで
あって、エンコーダ6が発生するパルスをカウントし、
ワーク16を検出するセンサ7によりリセットされる。9 is a reversible counter for detecting the position of the conveyor 3, which counts the pulses generated by the encoder 6;
It is reset by the sensor 7 that detects the workpiece 16.
このセンサ7は、再生運転時ロボットの起動信号として
も使用される。5はコンベア駆動モータ、4はモータ制
御盤である。This sensor 7 is also used as a start signal for the robot during regeneration operation. 5 is a conveyor drive motor, and 4 is a motor control panel.
教示時にはコンベア3を任意の位置に止めて教示作業を
行い、ロボット機体1の位置データとして可逆カウンタ
13の値を記憶すると共にコンベア3の位置データとし
て可逆カウンタ9の値を同時に記憶装置11に記憶する
。During teaching, the conveyor 3 is stopped at an arbitrary position and the teaching work is performed, and the value of the reversible counter 13 is stored as the position data of the robot body 1, and the value of the reversible counter 9 is simultaneously stored in the storage device 11 as the position data of the conveyor 3. do.
このような構成において、まず、ロボット機体1の移動
位置、順序、速度等のデータを作成終了後、パラメータ
で入力された基準となるコンベア3の速度と、再生時の
各ステップの所要時間からコンベア3が上記速度で移動
した場合の各ステップのコンベア3の位置を求めると共
に、教示時で得られたコンベア3とロボット機体1との
相対関係をくずさないようにロボット機体1の位置を求
める。これにより、各ステップ毎のロボット機体1およ
びコンベア3の位置データを修正記憶する。In such a configuration, first, after creating data such as the moving position, order, speed, etc. of the robot body 1, the speed of the conveyor 3, which is the standard input in the parameters, and the time required for each step during playback are used to determine the speed of the conveyor 3. The position of the conveyor 3 at each step when the conveyor 3 moves at the above speed is determined, and the position of the robot body 1 is determined so as not to destroy the relative relationship between the conveyor 3 and the robot body 1 obtained at the time of teaching. As a result, the position data of the robot body 1 and the conveyor 3 for each step is corrected and stored.
なお、これら一連の処理は、記述を省略する手順に従っ
て操作パネル12を通じて行われる。上記修正データは
、中央処理装置10および演算部15によって計算され
た後、記憶装置11に記憶される。Note that these series of processes are performed through the operation panel 12 according to procedures whose descriptions are omitted. The corrected data is calculated by the central processing unit 10 and the arithmetic unit 15 and then stored in the storage device 11.
再生時には、コンベア3の現在位置をエンコーダ6によ
って検出し、そのデータと基準となるコンベア3の移動
速度から得られる各ステップ毎の位置データとから次ス
テツプまでの再生時間を求め、再生時間がロボット機体
1の再生所要時間となるようにロボット機体1の移動速
度を決定する。During playback, the current position of the conveyor 3 is detected by the encoder 6, and the playback time up to the next step is determined from this data and the position data for each step obtained from the reference moving speed of the conveyor 3, and the playback time is determined by the robot. The moving speed of the robot body 1 is determined so that the time required for regeneration of the robot body 1 is achieved.
これにより、コンベア3とロボット機体1との相対位置
精度を保持できる。Thereby, the relative position accuracy between the conveyor 3 and the robot body 1 can be maintained.
[発明の効果コ
以上のように本発明によれば、以下のような効果を奏す
る。[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides the following effects.
(1)ロボットの位置データをシフトするための複雑な
演算を再生運転前に行うので、処理速度に高速性を要求
されない。よって、制御装置が安価となる。また、コン
ベアの速度が教示時のパラメータ速度よりも速くなって
対応できる。(1) Since complex calculations for shifting the robot's position data are performed before the regeneration operation, high processing speed is not required. Therefore, the control device becomes inexpensive. Furthermore, the speed of the conveyor becomes faster than the parameter speed at the time of teaching, so that it can be handled.
(2) 再生運転時において、常時コンベアの現在位置
と記憶データからロボットの再生速度(−再生時間)を
決めているので、コンベアの速度が変動してもコンベア
とロボットとの相対的な位置がずれない。(2) During regeneration operation, the robot's regeneration speed (-regeneration time) is always determined from the current position of the conveyor and the stored data, so even if the conveyor speed changes, the relative position between the conveyor and the robot remains unchanged. Stays in place.
第1図は本発明の一実施例に係るロボットシステムの構
成を示す図、第2図は本発明のコンベア追従方法を説明
するだめの図、第3図は従来のコンベア追従方法を説明
するための図である。
1・・・ロボット機体、3・・・コンベア、8・・・制
御装置、10・・・中央処理装置、11・・・記憶装置
、]2・・・操作パネル。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第1図
第2図
手続補正書
平成 年2.11υ19日Fig. 1 is a diagram showing the configuration of a robot system according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram for explaining the conveyor following method of the present invention, and Fig. 3 is a diagram for explaining the conventional conveyor following method. This is a diagram. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Robot body, 3... Conveyor, 8... Control device, 10... Central processing unit, 11... Storage device,] 2... Operation panel. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2 Procedural amendments dated 2.11/1998
Claims (1)
変更し、上記コンベアで搬送されるワークに追従して作
業を行う産業用ロボットのコンベア追従方法において、 予め各ステップ毎に記憶された上記ロボットおよび上記
コンベアの位置データを有し、再生時に上記コンベアの
現在位置および移動速度を求め、これらの値と上記コン
ベアの位置データとから上記コンベアが上記位置データ
で定められた位置に到達するまでの再生時間を演算し、
この再生時間が上記ロボットの当該ステップの再生所要
時間となるように上記ロボットの移動速度を制御するこ
とを特徴とする産業用ロボットのコンベア追従方法。[Claims] In a conveyor following method for an industrial robot, the playback speed is changed in accordance with the movement of a continuously moving conveyor, and the work is performed by following a workpiece conveyed by the conveyor. has position data of the robot and the conveyor stored in the robot, calculates the current position and moving speed of the conveyor at the time of playback, and determines that the conveyor is determined by the position data from these values and the position data of the conveyor. Calculate the playback time until reaching the position,
A method of following a conveyor for an industrial robot, characterized in that the moving speed of the robot is controlled so that the regeneration time is the time required for the robot to regenerate the step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20637690A JP2703099B2 (en) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | Conveyor tracking method for industrial robots |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20637690A JP2703099B2 (en) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | Conveyor tracking method for industrial robots |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0490007A true JPH0490007A (en) | 1992-03-24 |
JP2703099B2 JP2703099B2 (en) | 1998-01-26 |
Family
ID=16522310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20637690A Expired - Fee Related JP2703099B2 (en) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | Conveyor tracking method for industrial robots |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2703099B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10249766A (en) * | 1997-03-10 | 1998-09-22 | Yaskawa Electric Corp | Robot control method |
JP2000006069A (en) * | 1998-06-17 | 2000-01-11 | Yaskawa Electric Corp | Robot controlling method |
-
1990
- 1990-08-03 JP JP20637690A patent/JP2703099B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10249766A (en) * | 1997-03-10 | 1998-09-22 | Yaskawa Electric Corp | Robot control method |
JP2000006069A (en) * | 1998-06-17 | 2000-01-11 | Yaskawa Electric Corp | Robot controlling method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2703099B2 (en) | 1998-01-26 |
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