JPS58132481A - 作業用ロボツトの追従方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は搬送装置により連続して移動する作業対象物に
対し確実に追従させながら作業させ得る作業用ロボット
の追従方式に関する。

連続的に移動する作業対象物（以下対象物という）Ｋ作
業用ロボット（以下ロボットという）を用いて作業させ
るには、ロボットと対象物との相対位置を保持して動作
させる必要がある。

その友め、従来においては相対位置を保持できるように
、ロボットに作業動作を配憶させたり、又この配憶され
た動作を再生させる種々の方式％式％ 例えば、その第一の方法としては、ロボットに作業動作
を記憶させる際には、作業時と同一条件にて対象物を搬
送装置によシ移動させ、ロボットをその動きに合わせて
動作させて作業動作を記憶させる。さらに１再生動作さ
せる場合には、ロボットと搬送装置の動作条件を記憶時
の条件と同一にして再生動作を行なわせる方法がある。

ところが、この方式においては、対象物の速度が変化し
た場合には、その速度変化に比例してロボットの動作速
度が変動して相対位置が変化して一定に保持できないた
め、塗装用のロボット等においては、塗装むらなどを生
じ、均−な品質を保持することが離しい。さらに、ロボ
ットの動作を部分的に修正する必要がある場合には、作
業動作のティーチングを始めからヤシ直さねばならず、
作業性が悪いものであった。

また、第二の方法としては、移動台車にロボットを載置
しておき、ロボットの作業動作の一ステップととに１対
象物の移動速度に対応して移動台車を移動させながら作
業動作を記憶させる方法がある。この再生動作時ＦＣは
、移動台車と対象物の搬送装置をティーチング時と同一
条件で移動させながら、ロボットに作業を行なわせるも
のである。ところが、この方法によれば、作業動作のテ
ィーチングはより正確にできるが、移動台軍勢が必要と
なると共に余分なスペースが必要となシ、装置価格が高
価になる欠点があ。

る。また、再生動作時において、対象物の移動速度の変
動に伴なってロボットの動作速度が変動するため、品質
の均一化を図ることができないばかりか、さらにロボッ
トの動作修正についても、始めから全てやり直してティ
ーチングを行なわなければならない欠点がある。

さらに％第三の方法としては、作業動作を配憶させる場
合、ロボットと対象物をともに移動させずに静止させた
状態で、一旦作業動作をロボツ）Ｋ記憶させ、このとき
の動作データを用りて対象物の移動速度に応じたロボッ
ト作業動作をコンピュータによってオンライン計算を行
なってデータ変換して記憶させる。そして、再生動作時
Ｋｌｉ、対象物の搬送装置をデータ変換のときと同一条
件で動作させると共にロボットを変換した動作データに
基づいて再生動作を行なわせる方法がある。ところが、
この方法においては、ロボットの作業動作の部分修正が
麹しく、また搬送装置の動作条件１に記憶時と同一条件
に設定することが難しい欠点がある。

そこで本発明は上記従来技術の欠点に鑑み、連続移動す
る対象物に対しロボットを用いて作業させる際に、対象
物の速度変化の影響を受＆ｆず一定動作速度で作動し対
象物とロボットの相対位置ｔ−１ｉｉ実に保持できると
共に１作業動作の部分的修正やティーチング時の操作を
容易になし得る作業用ロボットの追従方式を提供するこ
とを目的とする。かかる目的を達成する本発明方式は、
搬送装置によシ連続的に移動する作業対象物に対して作
業する作業用ロボットに作業動？￥をティーチングする
際、前記移動する作業対象物の位置データを取込んで作
業用ロボットの作業動作データと合わせて作業用ロボッ
トに配憶させる一方、作業用ロボットの再生動作の際に
、１記作業対象物の再生動作時の位置データを取込んで
前記ティーチング時の１憶データと比較し前記作業用ロ
ボットの作業動作を修正しながら再生動作させることに
その特徴を有する。

以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図に本発明方式を実施するためのブロック構成の一例を
示す。図中、１は対象物であり、コンベア２で矢印ａや
ｂ方向に連続的に移動する。

３は作業するロボット本体であり、制御装置４１−幻作
業動作の記憶・再生制御が行なわれる。この制御装置４
は、対象物１の位置データおよびロボット本体３の作業
動作データやロボットの起動オン・オフ信号を取込む外
部入力インタフェース５と、入力されたデータをオンラ
イン計算にて処理する中央制御装置ＣＰＵ　（マイクロ
コンピュータ内蔵）と、ティーチング時の作業動作デー
タｔ−記憶する記憶装置６と、さらに中央制御装置ＣＰ
Ｕの指令によりロボット本体３ヘサーボ系指令動作出力
やロボット起動オン・オフ信号を出力する外部出力イン
ターフェース７とで構成されている。８ＩＩｉ起動用信
号取込装置であ如、コンベア２の動作に伴なってロボッ
ト本体３の起動オン・オフ信号を送出するものである。

９は対象物１の位置データ取込用ノ；ルス発振器であり
、対象物１の位置データをノ（ルス信号として外部入力
インターフェース５に送出するものである。

本方式において、ロボット本体３に作業動作をティーチ
ングさせる場合には、まず、対象物１をコンベア２上に
セットしてコンベア２ｔｆ’Ｆ動させると共に、起動用
信号取込装置８ｔ−作動させて、ロボット本体３ｔ−最
適な作業位置まで移動させる。尚この場合、対象物１の
位置データ取込用パルス発振器９もコンベア２の動作に
伴って作動し、対象物１の位置データがパルス信号とし
て外部入力インター７エース５に送出される。さらに、
このパルス信号は外部入力インターフェース５　ＫＰ３
１＆されたカウンタによってそのパルス数が計数され、
中央制御装置ＣＰＵによシデータ変換されて記憶装置６
に対象物１の位置データとして記憶される構成となって
いる。また、上記カウンタは起動用信号取込装置８の起
動信号によりリセットされる構成である。

次に、この状態でロボット本体３に対し、必要な作業動
作をティーチングする。仁のティー＋　７７方式トシテ
は、ＣＰ方式（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕ＠Ｐａｔｈ）やＰＴ
Ｐ方式（Ｐｏ１ｎｔ　ｔｏ　Ｐｏ１ｎｔ）Ｋて行なえば
よい。この場合、ロボット本体３からの動作れて中央制
御装［ＣＰＵ　Ｋよシ記憶装置６に記憶され、これと同
時に位置データ織込用パルス発振器９からの対象物１の
位置データが合わせて記憶される。

他方、ロボットを再生動作させる場合には、まず、対象
物１ｔ−コンベア２上にセットしてティーチングの時と
同一条件にてコンベア２を動作させると、起動用信号取
込装置８より起動信号が送出され、この起動信号が外部
入力インターフェース５を介して中央制御装置ＣＰＵに
人力され、中央制御装置ＣＰ［Ｊにデータ変換の指令ｌ
る。起動信号と同時に位置データ取込用パルス発振器９
からは現在の対象物１の位置データが監視データとして
常時取込まれて外部入力インターフェース５に入力され
る。中央制御装置ＣＰＵにおいて杜、配憶装置６内に記
憶された配憶データを呼出し、入力された現在の位置デ
ータから現在とティーチング時と、の対象物１の位置を
比較し、もし差があれば七の差分をロボット本体３の直
交座標系の各軸の動作指令データから差引すて修正する
データ変換を行ない、指令データとして外部出力インタ
ー７ェース７ｔ−介してロボット本体３に出力される。

このようにしてデータ変換をティーチング時と同一なサ
ンプリング時間毎にオンラインにて処理することにより
、ロボット本体３と対象物１との相対位置をティーチン
グ時の状態に保持することができる。

尚、ロボット本体が関節構造であって、コンベアの移動
方向と直接的に対応しない場合には、ロボット本体の動
きを一度に中央制御装置に直交座標系に変換し、この座
標系にて対象物の位置を修正し再び関節座標系へ逆変換
するととＫよって相対位置を保持させることもできる。

次に、一度テイーチ／グした作業動作の一部を修正する
場合には、まず、対象物１ｔ−起動位置にセットし、最
初のティーチング時と岡−条件で起動用信号取込装置８
から起動信号を出力させてロボットを動作させる。

この場合、外部入力インター７エース５のカウンタは起
動信号によりリセットされ、位置データ取込用パルス発
振器９からのパルス信号を計数してロボット本体３を動
作させる。そしてロボット本体３を修正位置まで移動さ
せ、その位置でロボット本体３に修正動作をティーチン
グする。このようにして修正部分だけを修正することが
できる。この場合も前記最初のティーチングの場合と同
様、ロボット本体３の修正動作データとその対象物１の
位置データとが同時に記憶装置に記憶される。

この修正時の再生動作の場合にも、上記員様の再生動作
処理を行うことにより、対象物との相対位置を保持した
状態でロボット本体に再生動作を行なわせることができ
る。

尚、本実施例においては、ロボツ）ｔ−移動させる場合
に適用して説明したが、これに限らず、コンベア等の搬
送装置と平行に移動する移動台車等にロボット本体を載
せ、ロボット本体と同様、この移動台車をも制御するこ
とにより、自動車等の長尺ものの対象物に対しても容易
にロボット本体を追従させることができる。この場合、
移動台車の位置データを記−することにより対象物との
相対位置をティーチング時の状態に保持することができ
る。また、中央制御装置としてマイクロコンピュータの
他、ミニコンピユータ又は、中・大型コンピュータを使
用することができる。さらに、本発明方式紘塗装ロボッ
トに限らず溶接ロボットおよびシーリングロボット等積
々のものに適用することがで龜る。

以上、説明したように本発明によれば、ロボツ）Ｋティ
ーチングする際、移動対象物の位置データをロボットの
動作データとともに合せてロボツ）Ｋ記憶させると共に
、再生動作時においても、移動対象物の位置を常時監視
して取込み、オンラインにて記憶データと比較しロボッ
トの動作を修正しながら再生動作させることにより、再
生動作時の対象物の速度が変動しても口ｌットの動作速
度が一定速度に保持される痩め、対象物とロボットとの
相対位置を保持した状態でロボットの再生動作を行なわ
せることが可能となり、その結果、対象物の仕上シ品實
を均一にすることができる。マ次、ティーチング時に対
象物を任意の位置にセットして実施で睡ると共に対象物
を必ずしも静止しておく必要かないため、ティーチング
作業が容易となる。さらに、ティ〜テング動作を修正す
る場合、ロボットと対象物の相対位置を最初のティーチ
ング時と同じ状態にする必要もなく、また部分修正の場
合には最初から全てやり直す必要もなく部分的に修正で
きるため、修正時のティーチング作業を容易にすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方式の一実施？１１ｔこ係るブロック構成図
である。 図　　面　　中、 ｌＦｉ、作業対象物、 ２はコンベア（ＩＩＮ送装置）、 ３はロボット本体。 ４は制御装置、 ５は外部入力インターフェース、 ６は記憶装置、 ７Ｆｉ外部出力インターフェース、 ８は起動用信号填込装置、 ９は位置データ取込用パルス発振器、 ＣＰＵは中央制御装置である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁珊士光石士部 （４ｔ１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 搬送装置によ）連続的に移動すゐ作業対象−に対して作
   業する作業用ロボツ）Ｋ作業動作をティーチングする際
   に、前記作業対象物の位置データを取込んで作業用ロボ
   ットの作業動作データと合わせて作業用ロボットに記憶
   させる一方、作業用ロボットの再生動作の際に、餉配作
   東対象物の再生動作時の位置データｔＩＩＩＬ込んで前
   記ティーチング時の記憶データと比較し前記作業用ロボ
   ットの作業動作を修正しながら再生動作させることを特
   徴とする作業用ロボットの追従方式。