JPH08309682A - Industrial robot - Google Patents
Industrial robotInfo
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- JPH08309682A JPH08309682A JP12031095A JP12031095A JPH08309682A JP H08309682 A JPH08309682 A JP H08309682A JP 12031095 A JP12031095 A JP 12031095A JP 12031095 A JP12031095 A JP 12031095A JP H08309682 A JPH08309682 A JP H08309682A
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- stop
- motor
- sensor
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- Pending
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は動作中の異常時に、ロボ
ットハンド部に取り付けた、ツールや作業対象物の保護
を目的に急停止する機能を有した産業用ロボットに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an industrial robot attached to a robot hand portion and having a function of stopping suddenly for the purpose of protecting a tool or a work object when an abnormality occurs during operation.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、産業用ロボットは生産設備や対象
物のダウンサイジングの流れにともない、そのツール部
も小型・薄肉化し、強度が低下傾向にあるのに反し、稼
動範囲内の干渉物が増えて異常時のツール保護機能が重
要視されている。2. Description of the Related Art In recent years, industrial robots have become smaller and thinner with the downsizing of production equipment and objects, and their strength tends to decrease. Increasingly, the tool protection function at the time of abnormality is emphasized.
【0003】以下に従来の産業用ロボットについて説明
する。図3は従来の産業用ロボットにおけるツール保護
用停止手段の一例を示すものである。図3において、構
成要素として1はロボットハンド部のツール、2はツー
ル1の垂直方向にかかる外力を吸収するフローティング
機構を有するフランジ、3はフランジ2におけるフロー
ティング量を検出するセンサ、4はシーケンサで、以降
PLCと記述する。5はPLC4の汎用入力部、6はロ
ボットコントローラ、7はPLC4の汎用出力部で、ロ
ボットコントローラ6に対して動作停止の指令を与える
インターフェース部である。8はロボットコントローラ
6において、ロボットのモーションコントロールを司る
NC部、9はロボット言語実行処理や、入出力信号制
御、NC部のモニタリング処理等を司るメイン処理部で
ある。A conventional industrial robot will be described below. FIG. 3 shows an example of a tool protection stopping means in a conventional industrial robot. In FIG. 3, 1 is a tool of a robot hand part, 2 is a flange having a floating mechanism that absorbs an external force applied in the vertical direction of the tool 1, 3 is a sensor for detecting the floating amount in the flange 2, and 4 is a sequencer. , Hereinafter referred to as PLC. Reference numeral 5 is a general-purpose input unit of the PLC 4, 6 is a robot controller, and 7 is a general-purpose output unit of the PLC 4, which is an interface unit that gives an instruction to stop the operation to the robot controller 6. In the robot controller 6, 8 is an NC unit that controls motion control of the robot, and 9 is a main processing unit that controls robot language execution processing, input / output signal control, monitoring processing of the NC section, and the like.
【0004】以上の各構成要素よりなる産業用ロボット
について、以下そのツール保護用停止動作について説明
する。まず、ロボットの垂直方向軸が下方向に動作中、
何らかの異常が発生し、ロボットハンド部のツール1に
対して、必要以上の外力が垂直上向きに加わると、それ
を吸収するフローティング機構が働き、ツール1自身は
フランジ2に対して相対的に上方向に移動する。ツール
1の相対移動量をセンサ3で検出し、フローティング機
構の外力吸収限度に及んだ時点で、そのことをPLC4
に汎用入力部5を介して知らせる。センサ3の検出信号
を受け取ったPLC4は、その異常時処理に移行してロ
ボットコントローラ6のメイン処理部9へインターフェ
ース部7を介して動作の停止を指示し、これを受けたロ
ボットコントローラ6のメイン処理部9はNC部8にロ
ボットの制御をゆだね、垂直方向の軸動作を減速停止さ
せる。With respect to the industrial robot having the above-mentioned components, the tool protection stopping operation will be described below. First, while the robot's vertical axis is moving downwards,
When some abnormality occurs and an excessive external force is applied vertically upward to the tool 1 of the robot hand, a floating mechanism that absorbs the external force acts, and the tool 1 itself moves upward relative to the flange 2. Move to. When the relative movement amount of the tool 1 is detected by the sensor 3 and the external force absorption limit of the floating mechanism is reached, the fact is detected by the PLC 4
To the general input unit 5. Upon receiving the detection signal of the sensor 3, the PLC 4 shifts to the abnormal condition processing, instructs the main processing unit 9 of the robot controller 6 to stop the operation via the interface unit 7, and receives the main signal of the robot controller 6 of the robot controller 6. The processing unit 9 entrusts the NC unit 8 with control of the robot and decelerates and stops the vertical axis movement.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、PLC4のスキャンタイムによる遅れ
や、ロボットコントローラ6のNCモニタリングサイク
ルによるオーバーヘッド時間により、停止タイミング発
生から実際にNC部8がモータの停止を開始するまでに
1/10秒オーダの遅れ時間が発生し、さらにその時点
から通常の減速停止を行うために全体的にかなりの移動
量を動作してから停止し、結果的にツール1や作業対象
物を破損してしまうという問題点を有していた。However, in the above-mentioned conventional configuration, the NC unit 8 actually stops the motor when the stop timing occurs due to the delay due to the scan time of the PLC 4 and the overhead time due to the NC monitoring cycle of the robot controller 6. There is a delay time of the order of 1/10 second before the start of, and from that point onward, a considerable amount of movement is performed to stop the normal deceleration and stop. There is a problem that the work object is damaged.
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、停止タイミング発生から最小限の遅れ時間で、か
つ、モータが最小移動量で減速停止を行う手段を有する
産業用ロボットを提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides an industrial robot having means for decelerating and stopping with a minimum delay time from the occurrence of a stop timing and with a minimum movement amount of a motor. With the goal.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の産業用ロボットは、ロボットハンド部のツー
ルと、その垂直方向の外力を吸収するフローティング機
構を有するフランジと、前記フローティング機構のフロ
ーティング量を検出するセンサと、その検出信号を直接
取り込み、即時にあらかじめ急停止用に設定された減速
カーブでモータを最小移動量で減速停止をさせるNC部
と、モータ停止後、結果や状態をNC以外の制御を司る
マルチタスク制御部へ通知させる手段と、その通知によ
り、異常時処理を実行する手段と、これらの全体的な機
能の有無を選択できる手段を持つコントローラの構成を
有している。To achieve this object, an industrial robot according to the present invention comprises a tool of a robot hand, a flange having a floating mechanism for absorbing an external force in the vertical direction, and a floating mechanism of the floating mechanism. A sensor that detects the floating amount, an NC section that directly fetches the detection signal and immediately decelerates and stops the motor with a minimum movement amount according to a deceleration curve that is set for abrupt stop in advance. It has a controller configuration having means for notifying a multi-task control unit that controls the control other than NC, means for executing abnormal time processing by the notification, and means for selecting whether or not to have these overall functions. There is.
【0008】[0008]
【作用】この構成によって、停止タイミングを直接NC
部が監視できるので遅れ時間は無視でき、モータの制動
優先での処理が行われる。かつ、急停止用にあらかじめ
ロボットアームのイナーシャーを考慮してモータのフル
パワーで制動がかけられるようにチューニングされた減
速カーブテーブルを、通常の動作減速カーブとは別にN
C部内に準備することで減速に要する移動量を最小にす
るのを優先した減速停止が可能になる。また、急停止が
発生したことはわずかに遅れてマルチタスク制御部に知
らされるので、システムとして矛盾の無い運用をするこ
とができる。With this configuration, the stop timing can be directly changed to NC.
Since the parts can be monitored, the delay time can be ignored and the processing with the braking priority of the motor is performed. In addition to the normal operation deceleration curve, a deceleration curve table that has been tuned in advance for braking with full motor power considering the inertia of the robot arm for sudden stop
By preparing in the C section, deceleration and stop can be performed with priority given to minimizing the movement amount required for deceleration. Further, since the occurrence of the sudden stop is notified to the multitask control unit with a slight delay, the system can be operated consistently.
【0009】[0009]
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図1において、構成要素として11
はロボットハンド部のツール、12はツール11の垂直
方向にかかる外力を吸収するフローティング機構を有す
るフランジ、13はフランジ12におけるフローティン
グ量を検出するセンサ、14はコントーラであり、この
コントローラ14において、15は設備全体の運用管
理、操作系・ロボット動作のシーケンス・その他のアク
チュエータ動作制御、異常時処理等のNC以外の制御を
司るマルチタスク制御部、16はあらかじめ急停止用に
設定された減速カーブで、モータの最小移動量で減速停
止させるNC部、17はNC部16がセンサ13の検出
信号を受け取る停止指令専用入力部で、18はNC部1
6からマルチタスク制御部15へ急停止が発生したこと
を通知したり、マルチタスク制御部15からNC部16
へ、本機能の有効/無効を指示するためのインターフェ
ース用2ポートメモリである。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG.
Is a tool of the robot hand portion, 12 is a flange having a floating mechanism that absorbs an external force applied to the tool 11 in the vertical direction, 13 is a sensor that detects the floating amount in the flange 12, and 14 is a controller. Is a multi-task control unit that manages the operation management of the entire equipment, operation system, sequence of robot operation, other actuator operation control, control other than NC such as abnormal processing, 16 is a deceleration curve preset for sudden stop , An NC unit for decelerating and stopping with the minimum movement amount of the motor, 17 is an input unit dedicated to a stop command in which the NC unit 16 receives a detection signal of the sensor 13, and 18 is an NC unit
6 notifies the multitask control unit 15 of the occurrence of the sudden stop, and the multitask control unit 15 to the NC unit 16
It is a 2-port memory for interface for instructing to enable / disable this function.
【0010】以上の各構成要素よりなる産業用ロボット
におけるツール保護用停止について、図2を用いてその
動作を説明する。図2において(a)はツール21の上
昇位置を、また(b)はツール21の下降位置を示す。
ここで同図(c)のようにロボットの垂直方向軸が下方
向に動作中、何らかの異常が発生し、ロボットハンド部
のツール11に対して、必要以上の外力が垂直上向きに
加わると、それを吸収するフローティング機構が働き、
ツール11自身はフランジ12に対して相対的に上方向
に移動する。ツール11の相対移動量をセンサ13で検
出し、フローティング機構の外力吸収限度に及んだ時点
で、そのことを同図(d)に示すコントローラ14のN
C部16に停止指令専用入力17を介して直接知らせ
る。センサ13の検出信号を受け取ったNC部16は即
時にモータの減速停止処理を開始する。このときに使わ
れる減速カーブは通常の減速カーブとは別に、あらかじ
めロボットアームのイナーシャーを考慮して、モータの
フルパワーで制動がかけられるようにチューニングされ
た減速カーブであるので、減速に要する移動量を最小に
することを優先した減速停止を行う。モータ停止後急停
止が完了したことを、インターフェース用2ポートメモ
リ18を介してNC部16からマルチタスク制御部15
へ通知される。その通知を受けたマルチタスク制御部1
5は異常時処理に移行し、ロボットの垂直方向軸を安全
位置まで上方向に移動させ、ツール11を退避させてか
ら、異常警告表示などを行う。また、ロボットの位置教
示作業中などに不用意に異常処理に移行させたく無い場
合には、マルチタスク制御部15から、NC部16にイ
ンターフェース用2ポートメモリ18を介して、これら
の全体的な機能の無効を指示することで可能になる。The operation of the tool protection stop in the industrial robot having the above-mentioned components will be described with reference to FIG. In FIG. 2, (a) shows the raised position of the tool 21, and (b) shows the lowered position of the tool 21.
Here, as shown in FIG. 6C, when the robot vertical axis moves downward, some abnormality occurs, and when an external force more than necessary is applied vertically upward to the tool 11 of the robot hand, The floating mechanism that absorbs
The tool 11 itself moves relatively upward with respect to the flange 12. When the relative movement amount of the tool 11 is detected by the sensor 13 and the external force absorption limit of the floating mechanism is reached, the N of the controller 14 shown in FIG.
The C section 16 is directly notified via the stop command dedicated input 17. Upon receiving the detection signal of the sensor 13, the NC unit 16 immediately starts the deceleration stop process of the motor. In addition to the normal deceleration curve, the deceleration curve used at this time is a deceleration curve that has been tuned in advance so that the inertia of the robot arm is taken into consideration so that braking can be applied with the full power of the motor. Decelerate and stop with priority on minimizing the amount. The completion of the sudden stop after the motor is stopped is notified from the NC unit 16 to the multitask control unit 15 via the interface 2-port memory 18.
Will be notified to. Multitask control unit 1 that received the notification
5 shifts to abnormal time processing, moves the vertical axis of the robot upward to the safe position, retracts the tool 11, and then displays an abnormal warning. Further, when it is not desired to inadvertently shift to abnormal processing during the robot position teaching work, etc., the multitask control unit 15 causes the NC unit 16 to execute the overall operation of these through the interface 2-port memory 18. This can be done by instructing to disable the function.
【0011】なお、本実施例においてマルチタスク制御
部15と、NC部16とのインターフェース18は2ポ
ートメモリとしたが、独立したDIOでもよいことは言
うまでもない。In the present embodiment, the interface 18 between the multi-task control unit 15 and the NC unit 16 is a two-port memory, but it goes without saying that it may be an independent DIO.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明は産業用ロボットがロボットハンド部のツー
ルと、その垂直方向の外力を吸収するフローティング機
構を有するフランジと、前記フローティング機構のフロ
ーティング量を検出するセンサと、その検出信号を直接
取り込み、即時にあらかじめ急停止用の設定された減速
カーブでモータを最小移動量で減速停止させるNC部
と、モータ停止後、結果や状態をNC以外の制御を司る
マルチタスク制御部へ通知させる手段と、その通知によ
り、異常時処理を実行する手段と、これらの全体的な機
能の有無を選択できる手段を持つコントローラを設けて
構成されたことにより、停止タイミングの伝達遅れ時間
を無視できるモータの制動優先の処理が行われ、減速に
要する移動量を最小にした減速停止が可能になる。ま
た、急停止が発生したことはわずかに遅れてマルチタス
ク制御部に知らされるので、システムとして矛盾の無い
運用をすることができる優れた産業用ロボットを実現で
きるものである。As is apparent from the above description of the embodiments, the present invention provides an industrial robot with a tool for a robot hand, a flange having a floating mechanism for absorbing an external force in the vertical direction, and the floating mechanism. A sensor that detects the floating amount, an NC unit that directly fetches the detection signal and immediately decelerates and stops the motor with a minimum movement amount according to a preset deceleration curve for sudden stop. After the motor is stopped, the result and state are NC. Other than the above, the controller is provided with means for notifying the multi-task control section that controls the control, means for executing abnormal time processing by the notification, and means for selecting whether or not these overall functions are provided. By this, the motor braking priority processing that can ignore the transmission delay time of the stop timing is performed, and the movement amount required for deceleration is minimized. Deceleration stop is possible was. Further, since the occurrence of the sudden stop is notified to the multitask control unit with a slight delay, it is possible to realize an excellent industrial robot capable of consistent operation as a system.
【図1】本発明の一実施例の産業用ロボットの構成図FIG. 1 is a configuration diagram of an industrial robot according to an embodiment of the present invention.
【図2】同産業用ロボットの急停止動作説明のための機
能説明図FIG. 2 is a functional explanatory diagram for explaining a sudden stop operation of the industrial robot.
【図3】従来の産業用ロボットの急停止動作説明のため
の機能説明図FIG. 3 is a functional explanatory diagram for explaining a sudden stop operation of a conventional industrial robot.
11 ツール 12 フローティング機能付きフランジ 13 フローティング量検出用のセンサ 14 コントローラ 15 マルチタスク制御部 16 NC部 17 停止指令専用入力部 18 インターフェース用2ポートメモリ 11 Tool 12 Flange with Floating Function 13 Sensor for Floating Amount Detection 14 Controller 15 Multi-task Control Section 16 NC Section 17 Stop Command Dedicated Input Section 18 Interface 2 Port Memory
Claims (1)
方向の外力を吸収するフローティング機構を有するフラ
ンジと、前記フローティング機構のフローティング量を
検出するセンサと、その検出信号を直接取り込み、即時
にあらかじめ急停止用に設定された減速カーブでモータ
を最小移動量で減速停止をさせるNC部と、モータ停止
後、結果や状態をNC以外の制御を司るマルチタスク制
御部へ通知させる手段と、その通知により異常時処理を
実行する手段と、これらの全体的な機能の有無を選択で
きる手段を持つコントローラを備えた産業用ロボット。1. A tool of a robot hand, a flange having a floating mechanism that absorbs an external force in the vertical direction, a sensor that detects the floating amount of the floating mechanism, and a detection signal that is directly taken in and immediately taken in advance. The NC unit that decelerates and stops the motor with the minimum movement amount according to the deceleration curve set for stop, the means for notifying the result or state to the multitask control unit that controls the control other than NC after stopping the motor, and the notification An industrial robot equipped with a controller that has means for executing abnormal time processing and means for selecting whether or not these overall functions are present.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12031095A JPH08309682A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12031095A JPH08309682A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Industrial robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08309682A true JPH08309682A (en) | 1996-11-26 |
Family
ID=14783082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12031095A Pending JPH08309682A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Industrial robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08309682A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5952929B1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-07-13 | 日東精工株式会社 | Work robot controller |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP12031095A patent/JPH08309682A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5952929B1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-07-13 | 日東精工株式会社 | Work robot controller |
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