JPH0545964B2 - - Google Patents
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- JPH0545964B2 JPH0545964B2 JP59104016A JP10401684A JPH0545964B2 JP H0545964 B2 JPH0545964 B2 JP H0545964B2 JP 59104016 A JP59104016 A JP 59104016A JP 10401684 A JP10401684 A JP 10401684A JP H0545964 B2 JPH0545964 B2 JP H0545964B2
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
- G05B19/4182—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell manipulators and conveyor only
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、連続回転する回転テーブルに追従し
て部品の着脱等を行うロボツト装置に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a robot device that attaches and detaches parts by following a rotary table that rotates continuously.
〈従来技術〉
一般に、回転可能な回転テーブルに載置された
部品をロボツトによりつかんだり、あるいはその
部品に別の部品を組付ける場合、従来においては
回転テーブルを静止させて行うことが必要であ
り、ロボツトによる所定の作業の後に回転テーブ
ルを１ピツチ回転割出しするようにしている。<Prior Art> In general, when a part placed on a rotatable rotary table is to be grasped by a robot or another component is to be assembled onto that part, conventionally, it is necessary to keep the rotary table stationary. After a predetermined work by the robot, the rotary table is indexed by one pitch.
しかしながら、回転テーブルの一部において、
回転テーブルの回転を利用して部品に研削加工を
行うなどの特別な事情がある場合には、回転テー
ブルを静止させることができないため、回転テー
ブルの回転中にロボツトによる部品の着脱あるい
は組付等を行なえるようにすることが必要とな
り、これはまたタクトタイムを短縮するうえでも
有効となる。 However, in some parts of the rotary table,
If there are special circumstances such as grinding parts using the rotation of the rotary table, the rotary table cannot be kept stationary, so parts may be attached, detached, or assembled by robots while the rotary table is rotating. It is necessary to be able to do this, and this is also effective in reducing takt time.
〈発明の目的〉
本発明の目的は、回転テーブルの回転を静止さ
せることなく回転テーブルの回転にロボツトを追
従させて部品の着脱を行なえるようにすることで
ある。<Object of the Invention> An object of the present invention is to enable a robot to follow the rotation of a rotary table to attach and detach parts without stopping the rotation of the rotary table.
〈発明の構成〉
本発明は上記した目的を達成するために、ワー
クを保持する複数の治具を円周方向に間隔を有し
て設置した回転テーブルに対応してロボツトを配
設し、このロボツトを基準にした座標で回転テー
ブルの回転中心位置およびワークの回転半径を記
憶するとともにロボツトの作業ヘツドの作業を教
示した点の位置データを記憶する記憶手段を設
け、前記回転テーブル上の治具がロボツトに対し
て一定の箇所を通過したことが検出された後にロ
ボツトの作業ヘツドを教示された点間を回転テー
ブルの回転中心位置を中心とした円弧軌道に沿つ
て円弧補間して追従動作させる動作制御手段を備
えたものである。<Structure of the Invention> In order to achieve the above-mentioned object, the present invention disposes a robot in correspondence with a rotary table on which a plurality of jigs for holding workpieces are installed at intervals in the circumferential direction. A storage means is provided for storing the rotation center position of the rotary table and the rotation radius of the workpiece in coordinates based on the robot, and also for storing position data of the point at which the work of the robot's work head is taught, and the jig on the rotary table is After it is detected that the robot has passed a certain point relative to the robot, the robot's work head is moved between the taught points along an arcuate trajectory centered on the rotation center position of the rotary table to perform a follow-up operation. It is equipped with operation control means.
このような構成により、ロボツトの作業ヘツド
は教示された点間を回転テーブルの回転に同期し
て円弧補間により追従動作され、回転テーブルの
回転中にロボツトによりワークの着脱あるいは組
付等を行なえるようになる。 With this configuration, the work head of the robot follows the taught points by circular interpolation in synchronization with the rotation of the rotary table, and the robot can attach, detach, or assemble workpieces while the rotary table is rotating. It becomes like this.
〈実施例〉
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図において、１０は図略の支持台上に水
平面内で回転可能に支持された回転テーブルを示
し、この回転テーブル１０上には円周上等角度間
隔に複数の治具１１が設置され、これら治具１１
上に部品Ｗ１が取付けられるようになつている。
回転テーブル１０は第２図に示すサーボモータ１
２により所定速度で連続回転されるようになつて
おり、この回転テーブル１０の回転角はサーボモ
ータ１２の出力軸に連結したエンコーダ１３によ
つて検出される。前記支持台には前記各治具１１
が基準原点を通過したことを検出する原点検出器
１４が固設され、この原点検出器１４を作動させ
るドグ１５が各治具１１に取付けられている。<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. In FIG. 1, reference numeral 10 indicates a rotary table that is rotatably supported in a horizontal plane on a support stand (not shown), and a plurality of jigs 11 are installed on the rotary table 10 at equal angular intervals on the circumference. , these jigs 11
A component W1 can be attached on top.
The rotary table 10 is equipped with a servo motor 1 shown in FIG.
2, the rotary table 10 is continuously rotated at a predetermined speed, and the rotation angle of the rotary table 10 is detected by an encoder 13 connected to the output shaft of a servo motor 12. Each of the jigs 11 is mounted on the support stand.
An origin detector 14 for detecting that the reference origin has passed is fixedly installed, and a dog 15 for operating this origin detector 14 is attached to each jig 11.
２０は水平多関節形のロボツトを示し、このロ
ボツト２０は前記回転テーブル１０の外周一か所
に対応して配設されている。かかるロボツト２０
は、固定ベース２１に上下動可能に支持された胴
部２２を備え、この胴部２２に第１アーム２３を
水平旋回可能に枢支し、この第１アーム２３の先
端に第２アーム２４を水平旋回可能に枢支し、こ
の第２アーム２４の先端に作業ヘツド２５を取付
けたものである。 Reference numeral 20 indicates a horizontally articulated robot, and this robot 20 is disposed corresponding to one location on the outer periphery of the rotary table 10. Such a robot 20
is equipped with a body part 22 that is vertically movably supported on a fixed base 21, a first arm 23 is pivotally supported on this body part 22 so as to be horizontally pivotable, and a second arm 24 is attached to the tip of this first arm 23. The second arm 24 is pivotally supported so as to be horizontally rotatable, and a working head 25 is attached to the tip of the second arm 24.
次に前記回転テーブル１０およびロボツト２０
を制御装置を第２図に基づいて説明すると、３０
はマイクロコンピユータ等からなる中央処理装置
であり、この中央処理装置３０には、メモリ３
１、回転テーブル駆動用のサーボモータ１２を駆
動するサーボコンピユータ３２、ロボツト２０の
各軸用サーボモータＭ１〜Ｍ３を駆動するサーボ
コンピユータ３３、教示点の指示等を行う操作盤
３４が接続されている。 Next, the rotary table 10 and the robot 20
When the control device is explained based on FIG. 2, 30
is a central processing unit consisting of a microcomputer, etc., and this central processing unit 30 includes a memory 3.
1. A servo computer 32 that drives the servo motor 12 for driving the rotary table, a servo computer 33 that drives the servo motors M1 to M3 for each axis of the robot 20, and an operation panel 34 that instructs teaching points, etc. are connected. .
前記メモリ３１には、ロボツト２０の作業ヘツ
ド２５の位置決め点のデータを直交座標値で記憶
する記憶エリアＡ１が設けられており、教示モー
ドにおいては、回転テーブル１０を所定の角度位
置に静止させた状態で、ロボツト２０を設定され
た教示位置に位置決めして始点Ｐ１のデータをメ
モリ３１の記憶エリアＡ１に記憶し、その状態で
回転テーブル１０を手動で回転させながら所要の
教示動作を行い、各教示位置におけるデータを前
記記憶エリアＡ１に記憶するようになつている。
また前記メモリ３１には、ロボツト位置を基準に
した座標で回転テーブル１０の中心位置Ｏ１を記
憶するとともに、この回転テーブル１０上のワー
クの回転半径Ｒおよびワークの角度ピツチＰ等を
記憶する記憶エリアＡ２が設けられている。 The memory 31 is provided with a storage area A1 for storing data on the positioning point of the work head 25 of the robot 20 in orthogonal coordinate values. In this state, the robot 20 is positioned at the set teaching position and the data of the starting point P1 is stored in the storage area A1 of the memory 31. In this state, the rotary table 10 is manually rotated and the required teaching operation is performed. Data at the taught position is stored in the storage area A1.
Further, the memory 31 stores the center position O1 of the rotary table 10 in coordinates based on the robot position, and also has a storage area for storing the rotation radius R of the workpiece on the rotary table 10, the angular pitch P of the workpiece, etc. A2 is provided.
また前記サーボコンピユータ３２は、前記エン
コーダ１３からの出力パルスを計数して回転テー
ブル１０の角度位置を検出する機能を有してい
る。すなわちサーボコンピユータ３２に接続され
たメモリ３６には位置検出用のカウンタPDCが
形成されており、サーボコンピユータ３２は前記
原点検出器１４から原点検出信号が出力されると
カウンタPDCを零リセツトし、その後はエンコ
ーダ１３からパルスが出力される毎にカウンタ
PDCを歩進させ、このカウンタPDCの角度位置
を検出する。前記メモリ３６にはまた、ロボツト
２０の追従動作を開始する位置を設定する設定エ
リアDSAが形成されており、サーボコンピユー
タ３２は中央処理装置３０からの指令データに基
づいて設定エリアDSAに位置データの設定を行
い、前記カウンタPDCの計数値がこの設定エリ
アDSAの値に等しくなると中央処理装置３０に
割込みをかけるようになつている。 Further, the servo computer 32 has a function of counting output pulses from the encoder 13 and detecting the angular position of the rotary table 10. That is, a counter PDC for position detection is formed in the memory 36 connected to the servo computer 32, and when the origin detection signal is output from the origin detector 14, the servo computer 32 resets the counter PDC to zero, and then resets the counter PDC to zero. is a counter every time a pulse is output from the encoder 13.
Step the PDC and detect the angular position of this counter PDC. The memory 36 also has a setting area DSA for setting the position at which the robot 20 starts its follow-up operation, and the servo computer 32 stores position data in the setting area DSA based on command data from the central processing unit 30. Settings are made, and when the count value of the counter PDC becomes equal to the value of this setting area DSA, an interrupt is issued to the central processing unit 30.
次に前記サーボコンピユータ３２，３３の動作
を第３図および第４図に示すフローチヤートに基
づいて説明する。 Next, the operation of the servo computers 32 and 33 will be explained based on the flowcharts shown in FIGS. 3 and 4.
回転テーブル１０がサーボモータ１２により所
定の回転速度で回転されている状態において、治
具１１に取付けられたドグ１５により原点検出器
１４が作動されると（ステツプ50）、その後はカ
ウンタPDCは原点位置を基準にしたテーブル回
転角度を検出する。しかしてこの間にロボツト２
０の作業ヘツド２５が教示された始点Ｐ１まで移
動され、その位置で後述するように中央処理装置
３０より割込信号が送出されるまで待機状態とな
る。 When the origin detector 14 is activated by the dog 15 attached to the jig 11 while the rotary table 10 is being rotated at a predetermined rotational speed by the servo motor 12 (step 50), the counter PDC then returns to the origin. Detects the table rotation angle based on the position. However, in the meantime, Robot 2
The work head 25 of No. 0 is moved to the taught starting point P1, and at that position it enters a standby state until an interrupt signal is sent from the central processing unit 30, as will be described later.
前記原点検出器１４の作動に伴いメモリ３６の
カウンタPDCが零リセツトされると、それ以後
サーボコンピユータ３２は、メモリ３６の設定エ
リアDSAに設定された値とカウンタPDCの内容
とを比較し（ステツプ52）、両者が一致すると、
すなわち回転テーブル１０上の部品Ｗ１の中心が
ロボツト２０の作業ヘツド２５が位置決めされて
いる教示位置に一致する角度位置まで回転テーブ
ル１０が回転されると、中央処理装置３０に割込
信号を送出する（ステツプ53）。 When the counter PDC of the memory 36 is reset to zero due to the operation of the origin detector 14, the servo computer 32 compares the value set in the setting area DSA of the memory 36 with the contents of the counter PDC (step 1). 52), if both match,
That is, when the rotary table 10 is rotated to an angular position where the center of the component W1 on the rotary table 10 coincides with the taught position where the work head 25 of the robot 20 is positioned, an interrupt signal is sent to the central processing unit 30. (Step 53).
かかる割込信号により中央処理装置３０は、サ
ーボコンピユータ３３にロボツト２０の追従移動
を指令し（ステツプ54）、これに基づいてロボツ
ト２０の作業ヘツド２５は、予め節目、節目で教
示した点間を円弧補間により回転テーブル１０上
の部品Ｗ１に同期して移動される。 In response to this interrupt signal, the central processing unit 30 instructs the servo computer 33 to follow the movement of the robot 20 (step 54), and based on this, the work head 25 of the robot 20 moves between the points taught in advance at the junctures and junctures. It is moved in synchronization with the component W1 on the rotary table 10 by circular interpolation.
以下ロボツト２０の追従動作を第４図および第
５図に示すように、回転テーブル１０上の部品Ｗ
１に組付部品Ｗ２を装入する例について説明す
る。 As shown in FIGS. 4 and 5, the following motion of the robot 20 is as follows:
An example in which the assembly part W2 is inserted into the assembly part W2 will be explained.
上記したようにステツプ54でロボツト２０の追
従移動が指令されると、まずエンコーダ１３の出
力に基づいて回転テーブル１０の回転速度Vtが
算出され（ステツプ55）、続いて予め教示された
始点Ｐ１と終点Ｐ２の座標値に基づいてロボツト
２０の作業ヘツド２５を回転テーブル１０の回転
に同期して移動させるべきワーク中心を通る円弧
軌跡に沿つた移動量ｌが求められるとともに、移
動速度Vrが下記式によつて求められる（ステツ
プ56）。 As described above, when the robot 20 is instructed to follow the robot 20 in step 54, the rotational speed Vt of the rotary table 10 is first calculated based on the output of the encoder 13 (step 55), and then the rotation speed Vt of the rotary table 10 is calculated based on the output of the encoder 13 (step 55). Based on the coordinate values of the end point P2, the amount of movement l of the work head 25 of the robot 20 along an arcuate trajectory passing through the center of the workpiece in synchronization with the rotation of the rotary table 10 is determined, and the movement speed Vr is calculated using the following formula. (Step 56).
Vr＝（√2＋2）・Vt／ｌ
ここでｄは前記始点Ｐ１と終点Ｐ２の上下方向
距離である。 Vr=(√ 2 + 2 )·Vt/l Here, d is the vertical distance between the starting point P1 and the ending point P2.
このようにしてロボツト２０の作業ヘツド２５
を速度Vrで終点Ｐ１から終点Ｐ２へ半径Ｒの円
弧軌道に沿つて移動させるべく、極座標への変換
を行い（ステツプ57）、しかる後この変換データ
に基づいて円弧補間が行われ（ステツプ57）、ロ
ボツト２０の作業ヘツド２５は回転テーブル１０
の回転に追従しながら、部品Ｗ１への組付部品Ｗ
２の装入動作を行う。 In this way, the working head 25 of the robot 20
is converted to polar coordinates in order to move it from the end point P1 to the end point P2 along a circular arc trajectory of radius R at a speed Vr (step 57), and then circular interpolation is performed based on this converted data (step 57). , the working head 25 of the robot 20 is the rotary table 10.
Assemble part W to part W1 while following the rotation of
Perform the charging operation in step 2.
これにより、回転テーブル１０上の一部でワー
クＷの研削加工を行うために回転テーブル１０を
静止できないような場合でも、回転テーブル１０
の回転中に部品の着脱および組付等を行なえるよ
うになり、また回転テーブル１０を静止させない
でロボツト２０により作業が行い得ることから、
タクトタイムの短縮を可能にできる。 As a result, even if the rotary table 10 cannot be held still in order to grind the workpiece W on a part of the rotary table 10, the rotary table 10
Since parts can be attached, detached and assembled while the rotary table 10 is rotating, and the robot 20 can perform the work without having to keep the rotary table 10 stationary,
It is possible to shorten takt time.
前記実施例においては、回転テーブル１０に連
結したエンコーダ１３の出力によつてテーブル回
転速度Vtを算出し、これに基づいてロボツト２
０の追従速度を決定するようになつており、これ
によればテーブル回転速度が変化しても、それに
応じてロボツト２０を追従動作できる利点がある
が、回転テーブルを指令された一定の速度で駆動
し、その指令値に基づいてロボツトの追従速度を
決定することもできる。 In the embodiment described above, the table rotation speed Vt is calculated from the output of the encoder 13 connected to the rotary table 10, and the robot 2
This has the advantage that even if the table rotation speed changes, the robot 20 can follow it accordingly. It is also possible to drive the robot and determine the following speed of the robot based on the command value.
また上記実施例においては、ロボツト２０の作
業ヘツド２５を部品Ｗ１の回転軌跡に沿つて円弧
補間させる単純な例で示したが、組付内容等によ
つては作業ヘツド２５を回転テーブル１０に対し
て半径方向移動させながら追従させるようにする
こともできる。 Furthermore, in the above embodiment, a simple example is shown in which the work head 25 of the robot 20 is circularly interpolated along the rotation locus of the part W1, but depending on the content of assembly etc., the work head 25 may be moved relative to the rotary table 10. It is also possible to follow the movement while moving in the radial direction.
〈発明の効果〉
以上述べたように本発明によれば、ロボツトの
作業ヘツドを回転テーブル上の所定の位置に位置
決めした状態で回転テーブルを回転させることに
よりロボツトの作業ヘツドを教示するとともに、
回転テーブル上の治具がロボツトに対して一定の
箇所を通過した検出信号に基づいて、ロボツトの
作業ヘツドを教示された点間を回転テーブルの回
転中心位置を中心とした円弧軌道に沿つて円弧補
間して追従動作させるようにした構成であるの
で、教示時にはロボツトの作業ヘツドを回転テー
ブルと一体的に運動させることができることか
ら、再生時にロボツトの作業ヘツドを回転テーブ
ル上の治具に対して正確に追従させることがで
き、回転テーブルの回転を静止させることなく回
転テーブルに対する部品の着脱あるいは組付等を
行えるようになる効果がある。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, the working head of the robot can be taught by rotating the rotary table with the working head of the robot positioned at a predetermined position on the rotary table, and
Based on the detection signal that the jig on the rotary table passes a certain point with respect to the robot, the work head of the robot moves in an arc between the taught points along an arcuate trajectory centered on the rotation center position of the rotary table. Since it is configured to interpolate and perform follow-up motion, the working head of the robot can be moved integrally with the rotary table during teaching, so the working head of the robot can be moved relative to the jig on the rotary table during playback. It is possible to accurately follow the rotation of the rotary table, and there is an effect that parts can be attached to, detached from, or assembled to the rotary table without stopping the rotation of the rotary table.
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
回転テーブルとロボツトの関係を示す平面図、第
２図は制御回路の構成を示すブロツク図、第３図
および第４図はフローチヤートを示す図、第５図
および第６図はロボツトの作業ヘツドの移動経路
を示す図である。
１０……回転テーブル、１１……治具、１４…
…原点検出器、２０……ロボツト、２５……作業
ヘツド、３０……中央処理装置、３１……メモ
リ、３２，３３……サーボコンピユータ。
The drawings show an embodiment of the present invention; Fig. 1 is a plan view showing the relationship between the rotary table and the robot, Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of the control circuit, and Figs. 3 and 4 are flowcharts. Figures 5 and 6 are diagrams showing the movement path of the working head of the robot. 10... rotary table, 11... jig, 14...
... Origin detector, 20 ... Robot, 25 ... Work head, 30 ... Central processing unit, 31 ... Memory, 32, 33 ... Servo computer.
Claims (1)
隔を有して設置した回転テーブルに対応してロボ
ツトを配設し、駆動手段による回転テーブルの回
転に同期して前記ロボツトの作業ヘツドを追従移
動させて着脱あるいは組付等の作業を行う追従式
ロボツト装置であつて、前記ロボツトを基準にし
た座標で前記回転テーブルの回転中心およびワー
クの回転半径を記憶する第１の記憶エリアおよび
前記ロボツトの作業ヘツドを前記回転テーブル上
の所定の位置に位置決めした状態で回転テーブル
を回転させることによつてロボツトの作業ヘツド
の各教示点における位置データを記憶する第２の
記憶エリアを有する記憶手段と、前記回転テーブ
ル上の治具が前記ロボツトに対して一定の箇所を
通過したことを検出する検出手段と、この検出手
段の検出信号に基づいて前記ロボツトの作業ヘツ
ドを前記教示された点間を前記回転テーブルの回
転中心位置を中心とした円弧軌道に沿つて円弧補
間して追従動作させる動作制御手段とを備えてな
る追従式ロボツト。1. A robot is arranged in correspondence with a rotary table on which a plurality of jigs for holding workpieces are installed at intervals in the circumferential direction, and the work head of the robot is moved in synchronization with the rotation of the rotary table by a driving means. A follow-up type robot device that performs work such as attachment/detachment or assembly by making follow-up movements, and includes a first storage area for storing the rotation center of the rotary table and the rotation radius of the workpiece in coordinates based on the robot; a storage means having a second storage area for storing positional data at each teaching point of the robot's work head by rotating the rotary table with the robot's work head positioned at a predetermined position on the rotary table; and detecting means for detecting that the jig on the rotary table has passed a certain point with respect to the robot, and based on the detection signal of the detecting means, the work head of the robot is moved between the taught points. and a motion control means for performing a following motion by performing circular interpolation along a circular arc trajectory centered on the rotation center position of the rotary table.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59104016A JPS60246407A (en) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | Follow-up type robot device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59104016A JPS60246407A (en) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | Follow-up type robot device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60246407A JPS60246407A (en) | 1985-12-06 |
| JPH0545964B2 true JPH0545964B2 (en) | 1993-07-12 |
Family
ID=14369459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59104016A Granted JPS60246407A (en) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | Follow-up type robot device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60246407A (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61281305A (en) * | 1985-06-06 | 1986-12-11 | Toyota Motor Corp | Articulated robot control device |
| JPS6374583A (en) * | 1986-09-16 | 1988-04-05 | 三菱重工業株式会社 | Working robot device |
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1984
- 1984-05-22 JP JP59104016A patent/JPS60246407A/en active Granted
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Also Published As
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|---|---|
| JPS60246407A (en) | 1985-12-06 |
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