JPH0839468A - ロボットの制御システム - Google Patents

ロボットの制御システム

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JPH0839468A
JPH0839468A JP17218294A JP17218294A JPH0839468A JP H0839468 A JPH0839468 A JP H0839468A JP 17218294 A JP17218294 A JP 17218294A JP 17218294 A JP17218294 A JP 17218294A JP H0839468 A JPH0839468 A JP H0839468A
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JP
Japan
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robot
work
conveyor
data
transfer device
Prior art date
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Pending
Application number
JP17218294A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiko Nishimura
利彦 西村
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0839468A publication Critical patent/JPH0839468A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は,コンベアにより搬送されるワーク
に対して予め教示された作業データに従って作業を行う
ロボットの制御システムに係り,このコンベアとロボッ
トの設置位置関係を予め高精度に求めずとも,このコン
ベアにより搬送される上記ワークに対して高精度に追従
して所望の作業を上記ロボットに行わせ得るようにする
ことを目的とする。 【構成】 コンベア1(搬送装置)上の所定点Pがこの
コンベア1を動作させて適宜間隔で少なくとも2回以上
ロボット2に教示される。これにより,ロボット座標系
での上記ロボット2に対するコンベア1の距離とこのコ
ンベア1の進行方向に係るデータが得られ,ロータリエ
ンコーダ5から出力される位置データにより定義される
適宜位置について上記作業データが補正される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,予め教示された作業デ
ータに従って,搬送装置により搬送されるワークに作業
を行うロボットの制御システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に,工場において,ロボットを用い
てワークを組み立てたり,あるいは加工する際に,例え
ばコンベアなどの搬送装置によりワークを移動させなが
らこのロボットに作業を行わせる場合がある。コンベア
にはロータリエンコーダなどの位置検出器が設けられて
おり,この位置検出器からの信号に基づいてコンベア上
の所定点の位置変位を検出することができる。他方,上
記ロボットには上記ワークに対する作業データが予め教
示されており,このロボットは,上記位置検出器からの
位置データを基にコンベア上のワークの位置を算出し,
上記作業データを補正しつつ上記ワークに追従して作業
を行うものである。このような追従動作において,上記
位置検出器からのデータに基づいてコンベア上における
正確なワークの位置をロボットが算出するためには,ロ
ボットとコンベアとの相対的な位置関係を表す幾何パラ
メータや位置検出器からの位置データを距離に換算する
ための定数などを予め知る必要がある。そこで従来は,
コンベアとロボットの位置関係を示す幾何パラメータと
して理想的な設定値を予めロボットに入力していた。但
し,この設定値と実際のシステムとの誤差を無視できな
い場合には,オペレータ自らがコンベアとロボットとの
位置関係を計測し,より正確な設定値を入力し得るよう
に配慮がなされる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで,上記したよ
うなシステムにおいては,ワークに対する作業データを
教示する場合には,ワークを搬送するコンベアを停止さ
せた状態でこのワークに対する作業データがロボットに
教示される。この教示時におけるワークの原点からの位
置を例えばLとする。すると,再生時には,ワークが位
置L付近に位置する時には再現精度が高く精度の高い作
業を行い得るが,コンベアとロボットとの相対的な位置
関係を示す幾何パラメータの誤差が有る場合には,上記
ワークがコンベア上において移動し,位置Lから離れる
に従ってワークに対するロボットの位置精度が低下し,
このロボットによってはワークに対して所望の作業を行
い得ない状況にいたる。このような不具合を解消するた
めに,コンベアとロボットの配置時における位置合わせ
を高精度に行う必要がある。従来はこのための設置工事
に多大な時間とコストを要していた。そこで,本発明
は,上記事情に鑑みて創案されたものであり,搬送装置
とロボットの設置位置関係を高精度に求めずとも,この
搬送装置により搬送されるワークに対して高精度に追従
して所望の作業を上記ロボットに行わせることのできる
ロボットの制御システムの提供を目的とするものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的と達成するため
に,本発明が採用する主たる手段は,その要旨とすると
ころが,搬送装置の位置検出手段から出力される位置デ
ータに基づいて該搬送装置に追従しつつ,予め教示され
た作業データに従って上記搬送装置により搬送されるワ
ークに作業を行うロボットの制御システムにおいて,上
記搬送装置上の所定点を該搬送装置を動作させて適宜間
隔で少なくとも2回以上上記ロボットに教示してロボッ
ト座標系での上記ロボットに対する搬送装置の距離と搬
送装置の進行方向に係るデータを得,上記位置検出手段
から出力される位置データにより定義される適宜位置に
ついて上記作業データを補正するようにした点に係るロ
ボットの制御システムである。
【0005】
【作用】上記構成に係るロボットの制御システムにおい
ては,搬送装置上の所定点がこの搬送装置を動作させて
適宜間隔で少なくとも2回以上ロボットに教示される。
これにより,ロボット座標系での上記ロボットに対する
搬送装置の距離とこの搬送装置の進行方向に係るデータ
が得られる。そして,位置検出手段から出力される上記
搬送装置の位置データにより定義される適宜位置につい
て,予め教示された作業データが補正される。
【0006】
【実施例】以下添付図面を参照して,本発明を具体化し
た実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以
下の実施例は,本発明を具体化した一例であって,本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に,図1は本発明の一実施例に係るロボットの制御シス
テムの概略構成図,図2は上記ロボットの制御システム
において搬送装置に対するロボットの幾何パラメータを
求める際の処理手順を示すフローチャート,図3は上記
ロボットの制御システムにおいて搬送装置上の所定点を
教示する場合の説明図である。この実施例に係るロボッ
トの制御システムでは,図1に示す如く,例えば直動型
のコンベア1(搬送装置)に隣接して上記コンベア1に
より搬送されるワークに対して作業を行うロボット2が
配設されている。上記コンベア1は,コンベア制御装置
3により制御されるモータ4にて駆動される。上記モー
タ4には例えばロータリエンコーダ5(位置検出手段)
が直結されており,上記モータ4の出力軸の回転角度か
ら上記コンベア1上の所定点の位置変位が検出される。
そして,上記コンベア1に併設されたリミットスイッチ
6にでコンベア1により搬送されるワークの通過が検知
されると,このリミットスイッチ6からは上記ロータリ
エンコーダ5へリセット信号が出力され,このリセット
信号に基づくコンベア1上のワークの位置を原点として
当該システムの制御がなされる。
【0007】即ち,上記リミットスイッチ6からのリセ
ット信号を受けた位置を原点として上記ロータリエンコ
ーダ5からの位置データがロボット制御装置7に出力さ
れ,このロボット制御装置7により上記ロボット2は予
め教示された作業データに従って上記コンベア1により
搬送されるワークに対して追従しつつ作業を行うもので
ある。そしてこの場合,当該制御システムにおいては,
予め上記コンベア1上の所定点Pが上記コンベア1を動
作させて適宜間隔で少なくとも2回以上上記ロボット2
に教示される。そして,ロボット座標系での上記ロボッ
ト2に対するコンベア1の距離とこのコンベア1の進行
方向に係るデータが求められ,これらに基づく変換係数
(幾何パラメータ)より上記ロータリエンコーダ5から
出力される位置データに基づいて定義される適宜位置に
ついて上記作業データが補正される。ここで,コンベア
1上の適宜移動距離をL,これに対応するロータリエン
コーダ5からの出力をNとすると, L=K*N(ただしKはモータ4の減速比,ロータリエ
ンコーダ5の分解能により決定される定数) の関係式が成立する。そこで,上記ロボット2は上記ロ
ータリエンコーダ5からの出力Nを参照して,上記コン
ベア1上のワークに追従しながら作業を行う。
【0008】引き続き,上述のパラメータを算出する場
合の手順について,図1及び図2に基づいて詳述する。
尚,図2中S1,S2,…は各処理ステップを示す。先
ず,コンベア1に隣接してロボット2を設置した後,上
記コンベア1上に調整用のモデルワーク8を載置して該
コンベア1を動作させる(S1,S2)。そして,上記
モデルワーク8上の所定点Pがリミットスイッチ6に当
接すると,このリミットスイッチ6からの信号によりロ
ータリエンコーダ5からの出力が0にリセットされる
(S3)。このようにリセットされた位置から上記コン
ベア1を適当な位置まで動作させた後停止させ(S
4),上記モデルワーク8上の所定点Pにロボット2の
先端を誘導し,ロボット座標系での先端位置P
1 (x1 ,y1 ,z1 )及びロータリエンコーダ5から
の位置データN1 を記憶する(S5)。さらに,上記コ
ンベア1を適宜距離動作させて(S6,S7,S8)停
止し,上記と同様の手順にてロボット座標系でのロボッ
ト2の先端位置に係るデータ及びその時のロータリエン
コーダ5からの位置データを記憶する処理を少なくとも
2回以上行う。その結果,ロボット制御装置7には,ロ
ボット先端位置に係るデータPi(xi ,yi ,zi
及びロータリエンコーダ5からの位置データNi(i=
1〜m)が記憶される。上記のようにしてロボット制御
装置7におけるデータ(Pi,Ni)の記憶処理が終了
すると(S6),上記ロボット制御装置7においては上
記データ(Pi,Ni)を用いてロボット座標系におけ
るコンベア1の進行方向ベクトルVd,コンベア1上に
おける原点位置Po(x0 ,y0 ,z0 )が算出され,
これらの値とロータリエンコーダ5からの位置データに
基づいて,移動距離に係る換算定数Kが演算される(S
9)。
【0009】以下に計測点数(教示回数)m=2の場合
の具体的演算処理について説明する(図3a参照)。ま
ず,教示によりロボット2に与えられるデータ(記憶さ
れるデータ)として,
【数1】
【0010】ここで,上述のごとくm=2の場合にはロ
ボット2の先端をオペレータが誘導して位置決めする際
に誤差が上記パラメータ(Vd,P0 ,K)の精度に大
きく影響する。このような誤差による影響を小さくする
ために,計測点(Pi,Ni)を多くとれば(m≧3)
最小二乗法など,誤差を最小にするような計算手法を用
いて計算誤差を最小化し,上記パラメータの高精度化を
図ることができる。この場合の具体的演算処理について
以下に説明する(図3(b),(c)参照)。
【数2】
【0011】
【数3】 上記において得られたパラメータに基づいて,コンベア
1により搬送されるワークに対するロボット2の作業デ
ータが補正される。本実施例に係るロボットの制御シス
テムは上記したように構成されているため,ロボット2
の設置時に,ロボット座標系におけるコンベア1の進行
方向ベクトル,コンベア1上における原点位置及びロー
タリエンコーダ5からの位置データに基づいて,ロボッ
ト座標系でのコンベア1上におけるワークに対するロボ
ット2の距離に係る変換係数を自動的に且つ高精度に求
めることができる。これにより,従来行われていた計測
作業やデータ入力などの煩わしい作業が不要となり,ロ
ボットやコンベアの設置工事時間の大幅な短縮或いは工
事工数の低減によるコスト低減を実現することができ
る。
【0012】
【発明の効果】本発明は,上記したように,搬送装置の
位置検出手段から出力される位置データに基づいて該搬
送装置に追従しつつ,予め教示された作業データに従っ
て上記搬送装置により搬送されるワークに作業を行うロ
ボットの制御システムにおいて,上記搬送装置上の所定
点を該搬送装置を動作させて適宜間隔で少なくとも2回
以上上記ロボットに教示してロボット座標系での上記ロ
ボットに対する搬送装置の距離と搬送装置の進行方向に
係るデータを得,上記位置検出手段から出力される位置
データにより定義される適宜位置について上記作業デー
タを補正するようにしたことを特徴とするロボットの制
御システムであるから,搬送装置とロボットの設置位置
関係を高精度に求めずとも,この搬送装置により搬送さ
れるワークに対して高精度に追従して,所望の作業を上
記ロボットに行わせるることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係るロボットの制御シス
テムの概略構成図。
【図2】 上記ロボットの制御システムにおいて搬送装
置に対するロボットの幾何パラメータを求める際の処理
手順を示すフローチャート。
【図3】 上記ロボットの制御システムにおいて搬送装
置上の所定点を教示する場合の説明図。
【符号の説明】
1…コンベア(搬送装置) 2…ロボット 3…コンベア制御装置 4…モータ 5…ロータリエンコーダ(位置検出手段) 6…リミットスイッチ 7…ロボット制御装置 8…モデルワーク S1〜S9…処理ステップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05B 19/18 19/42

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送装置の位置検出手段から出力される
    位置データに基づいて該搬送装置に追従しつつ,予め教
    示された作業データに従って上記搬送装置により搬送さ
    れるワークに作業を行うロボットの制御システムにおい
    て,上記搬送装置上の所定点を該搬送装置を動作させて
    適宜間隔で少なくとも2回以上上記ロボットに教示して
    ロボット座標系での上記ロボットに対する搬送装置の距
    離と搬送装置の進行方向に係るデータを得,上記位置検
    出手段から出力される位置データにより定義される適宜
    位置について上記作業データを補正するようにしたこと
    を特徴とするロボットの制御システム。
JP17218294A 1994-07-25 1994-07-25 ロボットの制御システム Pending JPH0839468A (ja)

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JPH0839468A true JPH0839468A (ja) 1996-02-13

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ID=15937103

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997015873A1 (fr) * 1995-10-23 1997-05-01 Fanuc Ltd Procede de synchronisation de systemes multiples
CN1080387C (zh) * 1994-11-14 2002-03-06 三洋电机株式会社 密闭式电动压缩机
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Effective date: 20040302