JPH0639068B2 - Robot controller - Google Patents

Robot controller

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JPH0639068B2
JPH0639068B2 JP59094630A JP9463084A JPH0639068B2 JP H0639068 B2 JPH0639068 B2 JP H0639068B2 JP 59094630 A JP59094630 A JP 59094630A JP 9463084 A JP9463084 A JP 9463084A JP H0639068 B2 JPH0639068 B2 JP H0639068B2
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Japan
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robot
unit
state
mounting plate
directions
Prior art date
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JP59094630A
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Japanese (ja)
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JPS60238290A (en
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雅之 長谷川
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Amada Co Ltd
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Amada Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、物体位置そのものを教示することなく、前
記物体位置を正確に自己確認させ、次いで所定の動作に
移行させることのできるロボット制御装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a robot control device capable of accurately self-checking an object position and then shifting to a predetermined motion without teaching the object position itself. .

[従来技術の説明] 従来よりの、例えば産業用ロボットの動作方式は、予め
与えられた位置データに基いて、その位置を忠実に復元
しながら所定の動作を行ってゆくものである。従って、
正確な位置動作を希望する場合には正確な位置データを
与えてやらねばならない。ここに、上記位置データの教
示方式には、位置データを数値で与える間接教示方式
と、ロボットを実際に移動させ、移動後の位置を位置検
出装置で補え、この検出装置の検出位置を位置データと
して直接記憶させるようにした直接教示方式とがある。
[Description of Prior Art] A conventional operation method of, for example, an industrial robot is to perform a predetermined operation while faithfully restoring the position based on position data given in advance. Therefore,
If accurate position movement is desired, accurate position data must be given. Here, the teaching method of the position data includes an indirect teaching method in which the position data is given by a numerical value, a robot is actually moved, and the position after the movement is compensated by a position detecting device. There is a direct teaching method in which it is directly stored.

しかしながら、上記いずれの方式によろうとも位置デー
タの教示作業には多くの時間と細心の注意を要し、労の
多い作業であった。特に積層材料を順次取出し、又は順
次載置してゆくような場合には、その積層数に比例して
教示数も多くなり、位置教示作業は極めて労の多い作業
となっていた。
However, regardless of which method is used, the teaching work of the position data requires a lot of time and meticulous attention and is a laborious work. In particular, when the laminated materials are sequentially taken out or sequentially placed, the number of teachings increases in proportion to the number of laminated layers, and the position teaching work is extremely laborious work.

即ち、直接教示では、実際の材料位置にロボットを移動
させてやらねばならないのであるが、作業精度を向上さ
せるため、或いは、ロボットと材料との間の衝突を避け
るためには、相当正確に位置決め(例えば、+方向に
0.05mm,一方向に0.3mmの精度)しなければなら
ず、上記したように細心の注意と多大の時間、及び労力
を要していたのである。又、このようにして定めた位置
データは、教示時正確であったとしても、材料寸法のバ
ラツキには必ずしも適合できず、材料寸法のバラツキに
よりトラブルを生ずる恐れもあった。
That is, in direct teaching, the robot must be moved to the actual material position, but in order to improve the work accuracy or avoid the collision between the robot and the material, it is necessary to accurately position the robot. (For example, the accuracy is +0.05 mm in the + direction and 0.3 mm in the one direction), which requires the careful attention, the great amount of time, and the labor as described above. Further, even if the position data determined in this way is accurate at the time of teaching, it cannot always be adapted to the variation in the material dimensions, and there is a possibility that trouble may occur due to the variation in the material dimensions.

一方、間接教示の場合、材料位置を数値データとしてプ
ログラムしなければならないのであるが、この数値デー
タを作成するために、例えば3次元測定器等用いて位置
を測定しなければならず、これがため多くの労を要して
いたのである。なお、間接教示においても、直接教示の
場合と同様、材料寸法のバラつきに適合できなかった。
On the other hand, in the case of indirect teaching, the material position must be programmed as numerical data, but in order to create this numerical data, the position must be measured using, for example, a three-dimensional measuring device, and this is the reason for this. It took a lot of work. Incidentally, even in the indirect teaching, as in the case of the direct teaching, it was not possible to adapt to variations in material dimensions.

[発明の目的] この発明の目的とするところは、正確な物体位置をロボ
ット自身に判断させ、自動的に次の所定の作業に移行さ
せることのできるロボット制御装置を提供することを目
的とする。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a robot control device capable of causing the robot itself to determine an accurate object position and automatically shifting to the next predetermined work. .

又、他の目的は、上記物体の材質、形状を問わず、各種
の物体の位置を判断し、自動的に次の所定の作業に移行
させることのできるロボット制御装置を提供することを
目的とする。
Another object of the present invention is to provide a robot controller capable of judging the positions of various objects regardless of the material and shape of the objects and automatically shifting to the next predetermined work. To do.

[発明の要約] 前述のごとき目的を達成するために、本発明は、X,
Y,Z方向へ移動自在なアームの先端部に取付けた基台
に装着した取付板を、X方向およびZ方向へ移動可能か
つX方向およびZ方向の中間位置へ付勢保持して設ける
と共に、前記基台に対する前記取付板のX方向、Z方向
の移動を検出するセンサを設け、材料を把持自在のフィ
ンガを備えたグリッパを前記取付板に装着してなり、前
記各センサの各検出値と設定部において設定された複数
の設定値とを比較する比較部と、この比較部の比較結果
を記憶する状態記憶部と、ロボットの各制御軸をフィー
ドバック制御する軸制御部と、状態管理部から連絡され
る状態に応じて前記軸制御部に軸制御信号を送る運転状
態制御部と、前記状態記憶部の状態を管理する前記状態
管理部と、 を備えてなるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides X,
A mounting plate mounted on a base mounted on the tip of an arm movable in the Y and Z directions is provided so as to be movable in the X and Z directions and biased and held at an intermediate position in the X and Z directions. A sensor for detecting movement of the mounting plate in the X direction and the Z direction with respect to the base is provided, and a gripper having a finger capable of gripping a material is attached to the mounting plate, and each detected value of each sensor is From the state management unit, a comparison unit that compares a plurality of set values set in the setting unit, a state storage unit that stores the comparison result of the comparison unit, an axis control unit that feedback-controls each control axis of the robot, and a state management unit. An operating state control unit that sends an axis control signal to the axis control unit according to a state to be communicated, and the state management unit that manages the state of the state storage unit.

[実施例の説明] 第1図に直交座標系ロボットの作業状態を示した。ロボ
ット1はテーブル3に沿ってX方向に移動できると共
に、その支柱5を上下方向(Z)に伸ばすることができ
る。又、前記支柱5に対して固定的に設けたモータMの
回動により、図示しないラック・ピニオン機構を介して
アーム7を前後方向(Y方向)に移動させることができ
る。従って、ピッチング軸Pを介したハンド部9はテー
ブル3上で3次元座標を自由に移動することが可能であ
る。これらの移動は数値制御装置NCによって指令さ
れ、サーボモータを介して行われる。
[Explanation of Examples] FIG. 1 shows a working state of a Cartesian coordinate system robot. The robot 1 can move in the X direction along the table 3 and can extend its support column 5 in the vertical direction (Z). The arm 7 can be moved in the front-rear direction (Y direction) via a rack and pinion mechanism (not shown) by rotating the motor M fixedly provided with respect to the column 5. Therefore, the hand unit 9 via the pitching axis P can freely move the three-dimensional coordinates on the table 3. These movements are instructed by the numerical control device NC and are performed via a servo motor.

なお、前記ハンド部9にはピッチング軸Pとグリッパ1
1との間に後で詳述する圧力検出装置FSを設けてい
る。グリッパ11はロボット1の前方から見て左回り
(R+)及び右回り(R−)に回動されると共に掴み動
作を行うことのできる一対のフィンガ13,13を有し
ている。従ってグリッパ11はテーブル3上の所定高さ
位置(Z=Z)に載置された材料W,W,…を把
持すると共に、例えば他の所定高さ位置Z=Zに移動
して把持材料を離すこと等の作業が可能である。
The hand portion 9 has a pitching shaft P and a gripper 1.
A pressure detection device FS, which will be described in detail later, is provided between the pressure detection device 1 and The gripper 11 has a pair of fingers 13 and 13 that can be rotated counterclockwise (R +) and clockwise (R-) when viewed from the front of the robot 1 and can perform a gripping operation. Therefore, the gripper 11 grips the materials W 4 , W 5 , ... Placed at a predetermined height position (Z = Z 1 ) on the table 3 and moves to another predetermined height position Z = Z 2 , for example. It is possible to perform work such as separating the gripping material.

第2図〜第6図に圧力検出装置FSの詳細図及びその説
明図を示した。第2図は圧力検出装置FSを第1図に示
したグリッパ11側から見た平面図、第3図は第2図の
III−III視野断面図、第4図は第2図のIV−IV矢視断面
図である。圧力検出装置FSはX方向からの圧力を検出
する圧力検出部FSXと、Z方向からの圧力を検出する
圧力検出部FSZを有し、グリッパ11が移動中に受け
たX及びZ方向からの外力をそれぞれ検出できる構成で
ある。但しピッチング軸Pを上下90゜に移動させたと
きはX軸,Y軸方向の外力を検出することは勿論でき
る。
2 to 6 show a detailed view of the pressure detection device FS and an explanatory view thereof. 2 is a plan view of the pressure detection device FS seen from the gripper 11 side shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of FIG.
III-III view sectional view, FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. The pressure detection device FS has a pressure detection unit FSX that detects the pressure from the X direction and a pressure detection unit FSZ that detects the pressure from the Z direction, and the external force from the X and Z directions received by the gripper 11 during movement. It is the structure which can detect each. However, when the pitching axis P is moved up and down 90 °, it is of course possible to detect the external force in the X-axis and Y-axis directions.

第2図〜第4図において、取付板15はタップ17,1
7にグリッパ11側からの図示しないネジ部材を螺入さ
れてグリッパ11側に取付けられている。中間部材19
はボルト21,21を介して前記取付板15に固定され
ている。基台25は図示しないボルトを介して前記ピッ
チング軸P側に取付けられる。そして、該基台25と前
記中間部材19の間には摺動板27を設け、前記基台2
5との間にはX方向の移動を可能とする複数の球体2
9,29を、前記中間部材19との間にはZ方向の移動
を可能とする複数の球体31,31を設けている。
2 to 4, the mounting plate 15 has taps 17,1.
A screw member (not shown) from the gripper 11 side is screwed into 7 and attached to the gripper 11 side. Intermediate member 19
Is fixed to the mounting plate 15 via bolts 21 and 21. The base 25 is attached to the pitching shaft P side via a bolt (not shown). A slide plate 27 is provided between the base 25 and the intermediate member 19, and the base 2
A plurality of spheres 2 capable of moving in the X direction between
A plurality of spherical bodies 31, 31 are provided between the intermediate body 19 and the movable members 9, 29 so as to be movable in the Z direction.

一方、前記基台25に、前記中間部材19の外周外部に
位置してフレーム33を固定的に設けている。そして該
フレーム33に設けた孔部にピン35を嵌挿し、該ピン
35をハウジング37内のバネ39で中心方向に向けて
押圧し、前記中間部材を四方から所定圧で押圧し常時は
図示位置に位置させるようにしている。バネ37の押圧
力はボルト41に螺入されたナットを回動して調整する
ことができる。
On the other hand, a frame 33 is fixedly provided on the base 25 outside the outer periphery of the intermediate member 19. Then, the pin 35 is fitted and inserted into the hole provided in the frame 33, and the pin 35 is pressed toward the center by the spring 39 in the housing 37. I am trying to position it. The pressing force of the spring 37 can be adjusted by rotating a nut screwed into the bolt 41.

2つの圧力検出部FSX、及び、FSZは前記取付板1
5の背面に発磁体MgX、MgZをそれぞれ設けると共
に、該発磁体MgX、MgZに対向して前記フレーム3
3側に磁力センサSX、SZをそれぞれ設けて構成され
ている。圧力検出部FSXの発磁体MgXは取付板15
のX方向の移動をセンサSXに感知させるもので、セン
サSXにはZ方向の移動を感知させることのないよう、
発磁体MgXの幅をZ方向に長く構成している。同様の
理由で、圧力検出部FSZの発磁体MgZはX方向の移
動を感知させることのないようその幅をX方向に長くす
るようにしている。
The two pressure detection units FSX and FSZ are the mounting plate 1
Magnets MgX and MgZ are provided on the back surface of the frame 5, and the frame 3 is opposed to the magnets MgX and MgZ.
Magnetic force sensors SX and SZ are provided on the third side, respectively. The magnetism generator MgX of the pressure detection unit FSX is attached to the mounting plate 15
The sensor SX senses the movement in the X direction, and the sensor SX does not sense the movement in the Z direction.
The width of the magnetic body MgX is configured to be long in the Z direction. For the same reason, the magnetism generator MgZ of the pressure detection unit FSZ is made to have a width longer in the X direction so as not to detect movement in the X direction.

上記構成により、固定基台25に対して取付板15がX
方向に移動すると、中間部材19、及び、摺動板27が
共に移動し、第2図において右側の又は左側のハウジン
グ37内のバネ39を押圧する状態となる。移動する距
離は押圧力とバネ39とが釣合うことで定められる。最
大移動距離は第4図に示すX方向に、例えば±3mm程度
に、又、その最大移動位置でのバネの押圧力は数Kgw程
度になるよう設計される。
With the above configuration, the mounting plate 15 is X
When moving in the direction, the intermediate member 19 and the sliding plate 27 move together, and the spring 39 in the housing 37 on the right side or the left side in FIG. 2 is pressed. The moving distance is determined by the balance between the pressing force and the spring 39. The maximum moving distance is designed to be, for example, about ± 3 mm in the X direction shown in FIG. 4, and the pressing force of the spring at the maximum moving position is designed to be about several Kgw.

一方、取付板15にZ方向の力が作用した場合には、摺
動板27は基台25に対して対して固定的であり、中間
部材19がピン35を介して第2図上下方向のバネ39
を押圧する。この場合には、前記同様、Z方向に±3mm
の範囲内で数Kgw以内の圧力と釣合って作動させること
ができる。
On the other hand, when a force in the Z direction acts on the mounting plate 15, the sliding plate 27 is fixed with respect to the base 25, and the intermediate member 19 moves in the vertical direction of FIG. Spring 39
Press. In this case, similarly to the above, ± 3 mm in the Z direction
It can be operated in balance with the pressure within several Kgw within the range of.

第5図にセンサSX(SZ)と、発磁体MgX(Mg
Z)の相互関係を拡大して示している。発磁体MgX
(MgZ)に対し、センサSX(SZ)の中心軸が図に
おいて左右方向にずらされることにより、そのずらされ
た距離に略比例する電圧をセンサSX、SZから得られ
る。
FIG. 5 shows the sensor SX (SZ) and the magnetizer MgX (Mg
The mutual relationship of Z) is expanded and shown. Magnetizer MgX
By shifting the center axis of the sensor SX (SZ) in the left-right direction in the figure with respect to (MgZ), a voltage substantially proportional to the shifted distance can be obtained from the sensors SX and SZ.

第6図はその際の距離−電圧特性図である。横軸には移
動距離(mm)を縦軸には発生電圧(ボルト)を示してい
る。第1図においてグリッパ11が外力を受けたとする
と第3図に示した取付板15がその外力を受けた方向に
移動し、センサSX、SZよりその移動量に見合っただ
けの電圧がそれぞれ得られることになる。例えばX方向
へ+2mm移動した場合、センサSXから+2.5ボルト
が出力されるが如くである。
FIG. 6 is a distance-voltage characteristic diagram in that case. The horizontal axis shows the moving distance (mm) and the vertical axis shows the generated voltage (volt). If the gripper 11 receives an external force in FIG. 1, the mounting plate 15 shown in FIG. 3 moves in the direction in which the external force is received, and the sensors SX and SZ respectively obtain voltages corresponding to the amount of movement. It will be. For example, when moving by +2 mm in the X direction, it seems that the sensor SX outputs +2.5 volts.

第7図、第8図に、ロボットを移動させ圧力検出装置F
Sを作動させる場合の説明図を示した。両図はいずれも
第1図の右側図面に相当し、ロボット1のアーム及びハ
ンド部分のみを示している。
In FIG. 7 and FIG. 8, the pressure detecting device F is moved by moving the robot.
The explanatory view in the case of operating S is shown. Both of the figures correspond to the right side of FIG. 1, and show only the arm and hand of the robot 1.

今、第7図に示すようにロボットのフィンガ13,13
を積層材料W…の真上に位置させ(Z=Z)、それ
から、最上の材料W(Z=Z)を把持させたいとす
る。先ず、材料Wの真上のZ=Zの位置に到達させ
るまでの操作は、直接教示、又は間接教示いずれの方式
で教示しておいても良い。そして、Z=Zの位置から
は所定の機能を使用する。この所定の機能は、例えばZ
=Zの位置Pから、把持させたい材料Wの位置を
通過させることができるものであれば良い。本例では、
材料Wの真下に仮想目標位置P(Z=Z)を標準
し、前記Z=Zの位置Pから該仮想目標位置P
向って直線補間するようにしている。
Now, as shown in FIG. 7, the fingers 13, 13 of the robot are
Is positioned directly above the laminated material W 4 ... (Z = Z 1 ) and then the uppermost material W 4 (Z = Z 2 ) is to be gripped. First, the operation until reaching the position of Z = Z 1 just above the material W 4 may be taught by either direct teaching or indirect teaching. Then, a predetermined function is used from the position of Z = Z 1 . This predetermined function is, for example, Z
= The position P 1 of Z 1, it is sufficient that the position of the material W 4 desired to be gripped can be passed. In this example,
A virtual target position P 0 (Z = Z 0 ) is standardized just below the material W 4 , and linear interpolation is performed from the position P 1 of Z = Z 1 toward the virtual target position P 0 .

この際第7図に示したように、フィンガ13が吸着パッ
トで形成されている例を示している。吸着パット13を
材料Wに対向させ、そのまま進行させれば前記吸着パ
ット13が材料上面に突当るようにしておく。これは、
圧力検出部FSZで、下方から吸着パット13を介して
押圧する力を検出させるためである。しかる後、ロボッ
トハンド部9を材料Wに向って所定の速度で降下させ
る。
At this time, as shown in FIG. 7, an example is shown in which the fingers 13 are formed by suction pads. The suction pad 13 is made to face the material W 4 , and if the suction pad 13 is advanced as it is, the suction pad 13 abuts on the upper surface of the material. this is,
This is because the pressure detection unit FSZ detects the force pressing from below through the suction pad 13. After that, the robot hand unit 9 is lowered toward the material W 4 at a predetermined speed.

第8図は、吸着パット13が材料Wに接触した状態を
示している。このような状態においてセンサSZが圧力
値を検出するので、この検出圧力が所定値であることを
確認してロボットの移動を停止させる。この際、ハンド
部9のピッチング軸P側と吸着パット取付部11とは、
Δlmm(3mm以内)だけずれた状態となっている。
FIG. 8 shows a state in which the suction pad 13 is in contact with the material W 4 . Since the sensor SZ detects the pressure value in such a state, the movement of the robot is stopped after confirming that the detected pressure is a predetermined value. At this time, the pitching shaft P side of the hand portion 9 and the suction pad mounting portion 11 are
It is in a state of being displaced by Δlmm (within 3 mm).

第9図はロボット制御装置のブロック図である。複数の
センサ1,2…(圧力検出部SX,SZ…)からの電圧
信号をマルチプレクサ43を介してA/Dコンバータ4
5に受け、該A/Dコンバータ45から得られるデジタ
ル値を比較部47に送る。
FIG. 9 is a block diagram of the robot controller. A / D converter 4 receives voltage signals from the plurality of sensors 1, 2, ... (Pressure detection units SX, SZ ...) Through a multiplexer 43.
5, and sends the digital value obtained from the A / D converter 45 to the comparison unit 47.

一方、圧力設定部49には、前記センサ1,2…に対応
して予めの設定値を定めておく。一例を掲げれば、0.
2ボルト、0.4ボルト………3.0ボルトの如く0.
2ボルト単位で多数の設定値を設ける。この様に多数の
設定値を設ける理由は例えば、0.8ボルトから2.0
ボルトまでの間の電圧が感知された場合には材料位置を
確認すると同時に、その際の検出電圧値を解析すること
により、現在、何mmオーバランしているか(第8図Δl
参照)を知ることができるからである。又、他の理由
は、例えば、センサから2.2ボルト以上の電圧が感知
された場合にはアラーム処理を併せて行うことができる
からである。
On the other hand, in the pressure setting unit 49, preset setting values are set in advance corresponding to the sensors 1, 2, .... As an example, 0.
2 volt, 0.4 volt ....
Set a large number of setting values in units of 2 volts. The reason for providing a large number of set values in this way is, for example, from 0.8 volt to 2.0
If a voltage up to a volt is detected, the material position is confirmed, and at the same time, the detected voltage value is analyzed to find out how many mm overrun is currently occurring (Fig. 8, Δl
(See) can be known. Another reason is that, for example, when a voltage of 2.2 V or higher is detected by the sensor, alarm processing can be performed together.

このような多数の設定値は、各センサに対応してそれぞ
れ設けられる。ここに、複数のセンサ1,2…として
は、前記センサSX,SZの他、ロボットの適宜の位置
に適宜に設けられ、適宜の作業(位置確認或いは追突防
止等)に利用され得ることが理解されよう。
Such a large number of set values are provided for each sensor. Here, it is understood that the plurality of sensors 1, 2, ... Are properly provided at appropriate positions of the robot in addition to the sensors SX, SZ and can be used for appropriate work (position confirmation, rear-end collision prevention, etc.). Will be done.

前記比較部47は前記圧力設定部49の設定値と、前記
A/Dコンバータ45からの電圧値とを比較する。この
比較期間は、少なくともロボットが第7図、第8図に示
した仮想目標位置Pへ向って移動している間行われ、
そして、例えば1秒間に10回程度繰り返し行われる。
比較部47で比較された結果は状態記憶部51に記憶さ
れる。
The comparison unit 47 compares the set value of the pressure setting unit 49 with the voltage value from the A / D converter 45. This comparison period is performed at least while the robot is moving toward the virtual target position P 0 shown in FIG. 7 and FIG.
Then, for example, it is repeated about 10 times per second.
The result compared by the comparison unit 47 is stored in the state storage unit 51.

前記状態記憶部51は、各センサ毎に複数の状態を一時
的に記憶することができる。複数の状態とは、現在圧力
検出器がどの程度の電圧を出力しているかを複数段に検
出する意味である。第10図は状態記憶部51のi番目
のセンサに対応するメモリマップである。0.2ボルト
毎にNi,Ni,…Ninのフラグを設け、検出電圧
に応じたフラグを立てるようにしている。
The state storage unit 51 can temporarily store a plurality of states for each sensor. The plurality of states means to detect how much voltage the pressure detector is currently outputting in a plurality of stages. FIG. 10 is a memory map corresponding to the i-th sensor in the state storage unit 51. A flag of Ni 1 , Ni 2 , ... Nin is provided for every 0.2 volt, and a flag corresponding to the detected voltage is set.

第9図に示した状態管理部53、運転状態制御部55、
軸制御部57はオペレーティングシステム下における制
御部分であり、通常のオペレーティングシステムに用い
られているものと変るところがない。即ち、軸制御部5
7はロボットの各制御軸をフィードバック制御してい
る。運転状態制御部55は状態管理部53から連絡され
る状態に応じて、前記軸制御部に適宜の軸制御信号を送
っている。そこで、前記状態管理部53に、前記51の
状態を管理させることができる。この際演算部59にお
いてフラグがどの位置で立っているかを知ることができ
るので、移動停止、次の処理への移行、又、アラームの
発生等の処理を行うことができる。その他、第8図に示
したΔlを知り、次の処理に関する適正の位置補正を行
うこともできる。
The state management unit 53, the operation state control unit 55 shown in FIG.
The axis control unit 57 is a control unit under the operating system, and is the same as that used in a normal operating system. That is, the axis control unit 5
Reference numeral 7 feedback-controls each control axis of the robot. The operation state control unit 55 sends an appropriate axis control signal to the axis control unit according to the state notified from the state management unit 53. Therefore, the state management unit 53 can manage the state of the 51. At this time, since it is possible to know at which position the flag stands in the calculation unit 59, it is possible to perform processing such as movement stop, transition to the next processing, and alarm generation. In addition, by knowing Δl shown in FIG. 8, proper position correction for the next processing can be performed.

第11図は、第7図及び第8図に示したロボットの動作
状況を説明するフローチャートである。ステップ111
で予め設定した仮想目標位置Pに向って移動する。こ
の移動はステップ113で圧力検出装置FSから所定の
電圧(例えば0.6ボルト以上)が出されるようになる
まで行われる。ステップ114に示されるセンストロー
エンド信号は、圧力検出装置が前記最大許容範囲3mmを
オーバして機器破損等生じないようにするため、例えば
2.6ボルトの検出電圧があった場合ステップ115で
ロボット停止並びに警報発生する等のアラーム処理を行
うための信号である。ステップ113で所定の電圧値が
検出された場合にはステップ116へ移る。ステップ1
16でロボットを直ちに停止させる。
FIG. 11 is a flow chart for explaining the operation status of the robot shown in FIGS. 7 and 8. Step 111
Move toward the virtual target position P 0 set in advance. This movement is performed until a predetermined voltage (for example, 0.6 V or more) is output from the pressure detection device FS in step 113. In order to prevent the pressure detecting device from exceeding the maximum permissible range of 3 mm and causing equipment damage, for example, when the detected voltage of 2.6 V is detected, the robot detects the detected voltage in step 115. This is a signal for performing alarm processing such as stop and alarm generation. When the predetermined voltage value is detected in step 113, the process proceeds to step 116. Step 1
At 16, the robot is stopped immediately.

ステップ117以下の処理は、次の処理へ移行させるた
めのものである。ステップ117で、停止位置を目標位
置、即ち、次の作業のための基準位置として定め、ステ
ップ118で前記目標位置到達までの追従処理を終了す
る。この際、基準位置は前記状態記憶部のフラグ位置よ
り補正し得ることに注意を要する。
The processing after step 117 is for shifting to the next processing. In step 117, the stop position is set as the target position, that is, the reference position for the next work, and in step 118, the follow-up process until reaching the target position is completed. At this time, it should be noted that the reference position can be corrected from the flag position of the state storage unit.

ステップ119は次の作業を示す。次の作業は、例え
ば、第8図の状態で図示しない真空装置を起動しワーク
を吸着させる等の把持動作を行う。
Step 119 shows the next work. In the next work, for example, a gripping operation such as activating a vacuum device (not shown) in the state shown in FIG.

このようにして、第1図に示した材料Wを把持したロ
ボットは、所定の位置(例えば第7図に示したZ=Z
の位置)へ返り、次いで、所定の加工作業を行わせた
後、材料Wを所定の場所に置く。第1図にはその置き
場所を便宜上同一テーブル上に示し、既に材料W,W
,Wが載置されている状態を示している。把持材料
の離し方については前記把持方式と同様の処理により行
うことができることは明白である。
In this way, the robot holding the material W 4 shown in FIG. 1 operates at a predetermined position (for example, Z = Z 1 shown in FIG. 7).
Position), and after performing a predetermined processing operation, place the material W 4 in a predetermined place. The first drawing for convenience shown on the same table for location, already material W 1, W
2 and W 3 are shown mounted. It is obvious that the gripping material can be separated by the same processing as the gripping method.

なお、本例では材料直下の仮想目標位置Pをプログラ
ミング等により入力し直線補間するようにしたが、必ず
しも現実にその場所を指定する必要はない。例えば第1
図においてP点からP方向に向って無限距離を所定
量づつ進行させる方式、円弧補間を用うる方式、その他
の方式であって良く、要するに、材料Wに向って進行
させれば良いものである。その際の公差はWの面積、
及び材料Wと接触する部材(本例では吸着パット1
3)の面積との間に交差する部分があれば良いのである
から、極めて大きな公差が許容されることになり、教示
作業もそれだけ容易となるのである。
In this example, the virtual target position P 0 immediately below the material is input by programming or the like to perform linear interpolation, but it is not always necessary to actually specify the position. For example, the first
In the figure, a method of advancing an infinite distance from the point P 1 in the direction of P 0 by a predetermined amount, a method that can use circular arc interpolation, or another method may be used. In short, it is sufficient to proceed toward the material W 4. It is a thing. The tolerance at that time is the area of W 4 ,
And a member that comes into contact with the material W 4 (in this example, the suction pad 1
Since it suffices if there is a portion that intersects with the area of 3), an extremely large tolerance is allowed, and the teaching work becomes easier.

なお、上記実施例では直交座標型のロボットを示したけ
れども、これに限定されるものではなく、極座標型、多
関節型、その他の型式のロボットであっても本発明は適
用できるものである。又、なお、上記実施例では物体の
位置確認手段として圧力検出装置を用いているのである
が、この場合近接センサ(例えば磁気、或いは光学式の
もの)を用いたのに比べ、実際の物体の位置を正確に直
接検出できると共に、アルミ、鉄等の材料に影響される
ことがなく、又、検出材料の表面状態、その他形状等に
影響されることがなく、正確にその位置を検出すること
ができるので有利である。
Although the above embodiment has shown the Cartesian coordinate type robot, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to polar coordinate type robots, articulated type robots, and other types of robots. Further, in the above-mentioned embodiment, the pressure detecting device is used as the position confirming means of the object, but in this case, as compared with the case where the proximity sensor (for example, magnetic or optical type) is used, The position can be accurately detected directly, and the position can be detected accurately without being affected by materials such as aluminum and iron, and by being not affected by the surface condition of the detection material and other shapes. This is advantageous because

[発明の効果] 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要す
るに本発明は、X,Y,Z方向へ移動自在なアーム7の
先端部に取付けた基台25に装着した取付板15を、X
方向およびZ方向へ移動可能かつX方向およびZ方向の
中間位置へ付勢保持して設けると共に、前記基台25に
対する前記取付板15のX方向、Z方向の移動を検出す
るセンサSX,SZを設け、材料を把持自在のフィンガ
13を備えたグリッパ11を前記取付板15に装着して
なり、前記各センサSX,SZの各検出値と設定部49
において設定された複数の設定値とを比較する比較部4
7と、この比較部47の比較結果を記憶する状態記憶部
51と、ロボットの各制御軸をフィードバック制御する
軸制御部57と、状態管理部53から連絡される状態に
応じて前記軸制御部57に軸制御信号を送る運転状態制
御部55と、前記状態記憶部51の状態を管理する前記
状態管理部53と、を備えてなるものである。
[Effects of the Invention] As can be understood from the above description of the embodiments, the present invention is, in short, the mounting plate mounted on the base 25 mounted on the distal end portion of the arm 7 movable in the X, Y, and Z directions. Fifteen, x
Sensors SX and SZ that are movable in the Z direction and the Z direction and are biased to and held at intermediate positions in the X direction and the Z direction, and that detect the movement of the mounting plate 15 with respect to the base 25 in the X and Z directions. A gripper 11 provided with a finger 13 capable of gripping a material is mounted on the mounting plate 15, and each detection value of each of the sensors SX and SZ and a setting unit 49 are provided.
Comparing unit 4 for comparing a plurality of setting values set in
7, a state storage unit 51 that stores the comparison result of the comparison unit 47, an axis control unit 57 that feedback-controls each control axis of the robot, and the axis control unit according to the state communicated from the state management unit 53. The operation state control unit 55 that sends an axis control signal to the control unit 57 and the state management unit 53 that manages the state of the state storage unit 51 are provided.

上記構成より明らかなように、本発明においては、アー
ム7の先端部に取付けた基台25に装着した取付板15
にフィンガ13を備えたグリッパが装着してある。そし
て、上記基台25に対する取付板15のX,Z方向への
移動はセンサSX,SZによって検出されるものであ
り、各センサSX,SZの検出値は設定部49において
予め設定された複数の設定値と比較部47において比較
される構成である。
As is apparent from the above configuration, in the present invention, the mounting plate 15 mounted on the base 25 mounted on the tip of the arm 7
A gripper with fingers 13 is attached to the. The movement of the mounting plate 15 in the X and Z directions with respect to the base 25 is detected by the sensors SX and SZ, and the detection values of the sensors SX and SZ are set in advance by the setting unit 49. The configuration is compared with the set value in the comparison unit 47.

したがって、例えば、Z方向への移動時に、ワークにフ
ィンガ13が当接した場合にはZ方向のセンサSZによ
って検出されて移動が停止されるものであり、その停止
位置は、センサSZの検出値が設定値と比較されること
により、ワークの当接位置を基準にして容易に知ること
ができるものである。
Therefore, for example, when the finger 13 comes into contact with the work during movement in the Z direction, the movement is stopped by the Z direction sensor SZ, and the stop position is the detection value of the sensor SZ. Is compared with the set value, it can be easily known with reference to the contact position of the work.

したがって、前記ワークとの当接位置を基準としての動
作を容易に行うことができるものである。
Therefore, the operation based on the contact position with the work can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面はいずれも実施例を示し、第1図はロボットの作業
状態を示す斜視説明図。 第2図は圧力検出装置の平面図、第3図は第2図のIII
−III矢視断面図、第4図は第2図のIV−IV矢視断面
図。 第5図は発磁体とセンサとの相互関係を示す説明図、第
6図はセンサの移動距離と発生電圧との関係特性図。 第7図と第8図はロボットの移動状態を示し、アーム及
びハンド部分を拡大して示す説明図。 第9図はロボット制御装置のブロック図を示し、 第10図は状態記憶部のメモリマップの説明図、 第11図は追従制御を示す処理フローチャートである。 1……ロボット、3……テーブル 5……支柱、7……アーム 9……ハンド部、11……グリッパ 13……フィンガ(吸着パット) FS……圧力検出装置 FSX,FSZ……圧力検出部 MgX,MgZ……発磁体 SX,SZ……センサ P……仮想目標位置
The drawings all show examples, and FIG. 1 is a perspective explanatory view showing a working state of a robot. FIG. 2 is a plan view of the pressure detecting device, and FIG. 3 is III of FIG.
-III arrow sectional drawing, FIG. 4 is IV-IV arrow sectional drawing of FIG. FIG. 5 is an explanatory view showing the mutual relationship between the magnetized body and the sensor, and FIG. 6 is a relationship characteristic diagram between the moving distance of the sensor and the generated voltage. FIG. 7 and FIG. 8 are explanatory views showing the moving state of the robot and enlarging the arm and the hand portion. FIG. 9 is a block diagram of the robot controller, FIG. 10 is an explanatory diagram of a memory map of the state storage unit, and FIG. 11 is a processing flowchart showing follow-up control. 1 ... Robot, 3 ... Table, 5 ... Strut, 7 ... Arm, 9 ... Hand part, 11 ... Gripper, 13 ... Finger (suction pad) FS ... Pressure detection device FSX, FSZ ... Pressure detection unit MgX, MgZ ...... onset magnetized body SX, SZ ...... sensor P 0 ...... virtual target position

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】X,Y,Z方向へ移動自在なアーム(7)
の先端部に取付けた基台(25)に装着した取付板(1
5)を、X方向およびZ方向へ移動可能かつX方向およ
びZ方向の中間位置へ付勢保持して設けると共に、前記
基台(25)に対する前記取付板(15)のX方向、Z
方向の移動を検出するセンサ(SX,SZ)を設け、材
料を把持自在のフィンガ(13)を備えたグリッパ(1
1)を前記取付板(15)に装着してなり、前記各セン
サ(SX,SZ)の各検出値と設定部(49)において
設定された複数の設定値とを比較する比較部(47)
と、この比較部(47)の比較結果を記憶する状態記憶
部(51)と、ロボットの各制御軸をフィードバック制
御する軸制御部(57)と、状態管理部(53)から連
絡される状態に応じて前記軸制御部(57)に軸制御信
号を送る運転状態制御部(55)と、前記状態記憶部
(51)の状態を管理する前記状態管理部(53)と、
を備えてなることを特徴とするロボット制御装置。
1. An arm (7) movable in X, Y and Z directions.
The mounting plate (1) attached to the base (25) attached to the tip of the
5) is provided so as to be movable in the X and Z directions and biased and held to an intermediate position in the X and Z directions, and the mounting plate (15) with respect to the base (25) in the X and Z directions.
A gripper (1) provided with a sensor (SX, SZ) for detecting movement in a direction and provided with a finger (13) capable of grasping a material.
1) mounted on the mounting plate (15), and comparing each detected value of each sensor (SX, SZ) with a plurality of set values set by the setting unit (49) (47)
A state storage unit (51) for storing the comparison result of the comparison unit (47), an axis control unit (57) for feedback controlling each control axis of the robot, and a state communicated from the state management unit (53). An operation state control unit (55) that sends an axis control signal to the axis control unit (57), and a state management unit (53) that manages the state of the state storage unit (51).
A robot control device comprising:
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