JPS5843238B2 - ロボット制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロボット制御方式に係り、特にワークの押付状
態を検出し、押付状態不良を検出したらアラームを発生
し、不良加工、バイトの折損を防止できるロボット制御
方式に関する。

人件費の高騰にともなう省力化、作業の合理化等の要求
のために工業用ロボットが実用化され、太いにその効力
を発揮してきている。

特に多数の工作機械が設置されている機械工場において
は、各工作機械に対するワークの交換、工具交換等の単
純なサービスを工業用ロボットに行なわせることにより
著しい効果を挙げており、その需要は生年増大している
。

第１図はかかる工業用ロボットの一例であり、同図ａは
平面図、同図すは側面図である。

図中、１はワーク交換等の際これらを把持するメカニカ
ルハンド、２は回転（α軸）及び上下振り（β軸）が可
能な手首、３は伸縮（Ｄ軸）自在な腕、４は軸ＰＬに対
して上下移動（Ｚ軸）及び旋回（θ軸）可能なケーシン
グ、５はフレーム、６はロボット動作を教示する教示操
作盤、７はオペレータ操作用の操作パネル、８は教示操
作盤６からの指示による教示内容たとえば動作位置（ポ
イント）、動作速度、サービスの種別等を順次記憶する
とともに、該教示内容に従って前記メカニカルハンド１
、手首２、腕３、ケーシング４の動作を制御する制御部
である。

このようなプレイバック式１業用ロボツトでは、あらか
じめ、サービス動作を教示操作盤６より教示し、その教
示内容（以下ロボット指令データという）を制御部８内
のメモリに記憶させておき、機械側よりサービス要求が
ある度に一連のロボット指令データを遂次読出して該機
械に繰返し反復サービスする。

このロボット指令データは、サービスすべきポイント情
報、動作速度、ポイントにおけるハンドの制御や工作機
械側との信号のやりとり等を指示するサービスコード等
より或っている。

又、上記教示は一般的に、（１）ロボット指令データを
格納すべきメモリアドレスの設定、（２）ジョグ送り（
手動送り）による位置決め、（３）ポイントの位置情報
及び速度指令値の設定、（４）ロボットサービスコード
の設定という順序で行われ、上記（１）乃至（４）のシ
ーケンスを繰返し行うことにより工作機械に対する一連
のロボット動作が教示される。

従って、ロボットの制御系、機構部に例等の障害が存在
しない限り、該ロボットはサービス要求の都度、ロボッ
ト指令データに応じて、所定の動作速度による位置決め
完了後、正しくワーク交換切粉除去、工具交換、ハンド
制御等のサービスを次々と実行する。

ところで、旋盤のチャックにワークを取付けるに際して
は該ワークの端面とチャック面を平行にしく面合せ）、
かつチャックの中心線とワークの中心線を一致させる（
芯合せ）必要がある。

というのは面合せ、芯合せかうまくいかないとチャック
は傾いた状態でワークを把持することになり、これが加
工誤差の原因となって不良品を発生し、又バイトの折損
などを生じるからである。

そこで従来はワーク押付緩衝機構をロボットに装着して
いるが、すべての場合においてワークを正確にチャッキ
ングできるとは限らなかった。

このため、ワークを傾けてチャッキングさせたまＸ、加
工を行なう場合が生じ、前述の通り不良品の発生、バイ
トの折損が生じていた。

従って、本発明はワークの押付不良を簡単な機構で検出
できると共に、押付不良に対してはアラームを発生して
加工を中止させることができる新規なロボット制御方式
を提供することを目的とする。

以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

第２図はワークの押付状態を示す説明図であり、同図ａ
は押付状態が正常でない場合、同図すは押付状態が正常
な場合である。

図中ＣＨＫ、、ＣＨＫ２はチャックの爪（チャック爪）
であり、図示しないがもう１つのチャック爪とで三爪チ
ャックを構成している。

ＲＨＬはロボット手首、ＷＰＭは押付機構、ＧＵは把持
ユニット、ＷＫはワークである。

さて、第２図ａにおいてはチャック面Ｃ８とワーク面Ｗ
Ｓは平行になっておらず、面合せが不完全でワークＷＫ
は傾いている。

一方、第２図すにおいてはチャック面Ｃ８とワーク面Ｗ
Ｓは平行であり、面合せ、芯合せ共正常な状態になって
いる。

従って、各チャック爪ＣＨＫ、、ＣＨＫ２・・・・・・
を内方（矢印方向）に閉じても第２図ａの場合にはワー
クＷＫを傾いて把持してしまう。

尚、第２図すの場合には正しく把持できる。

第３図は面合せ、芯合せが不完全な場合の状態図で第３
図ａはチャック面Ｃ８とワーク面ＷＳが一致しておらず
、第３図すではワークセンタラインＷＣＬとチャックセ
ンタラインＣＣＬが一致していない。

第４図は押付状態が正常かどうかを検出する検出センサ
の装着例を示す図である。

図中Ｃ）ＬＫ、はチャック爪、ＳＨはチャック面Ｃ８に
垂直にくりぬかれた孔、ＷＤＳは孔ＳＨに装着されたワ
ーク検出センサで、たとえば感圧素子、リミットスイッ
チ類である。

尚、センサの信号線は孔ＳＨを介して後方に導出される
。

さて、三爪チャックにおいては各チャック爪ＣＨＫ、〜
ＣＨＫ３の各々に第４図に示すワーク検出センサＷＤＳ
が装着されている。

従って、第２図ａに示すように傾いてチャッキングを行
なうとワークを検出しないセンサが存在することになり
異常チャッキングが検出される。

第５図は押付状態が正常かどうかを検出する別の方法を
説明する説明図であり、第２図と同一部分には同一符号
を付し、その詳細な説明は省略する。

さて、ワークＷＫが図示の如く傾いた状態でチャックＣ
ＨＫ−ＣＨＫ３を閉じると、ロボットの把持ユニツ）
ＧＵ、手首ＲＨＬ或いは図示しない腕に矢印Ａ方向の力
が加わる。

従って、この力を検出することができればワークの押付
が正常かどうかを判別できる。

そこで、本発明ではたとえば手首ＲＨＬに歪ゲージセン
サＳＧを装着し、前記力により該手首に生ずる歪を検出
するようにしている。

第６図は本発明のシステム概略図であり、図中ＲＢＣは
マイコン構成のロボット制御装置、ＲＢＴはロボット、
ＨＤはハンド、ＭＡＣ工作機械、ＷＤＳはワーク検出セ
ンサである。

ロボット制御装置ＲＢＣは通常、内蔵するデータメモリ
に記憶されている教示データを順次読出してロボツ）Ｒ
ＢＴを制御し、工作機械ＭＡＣに対し所定のサービスを
実行させる。

そして、ワーク押付時に各チャック爪に取付けたワーク
検出センサＷＤＳからワーク検出信号が出力され＼ば、
正常にワークのチャッキングが行われたものと判定する
。

しかし、少なくとも１つのワーク検出センサからワーク
検出信号が出力されないときにはチャッキングが正常で
ないとしてアラームＡＬＭを出力して加工を中止する。

以上、本発明を実施例に従って詳細に説明したが、本発
明は実施例に限るものではなく種々変更が可能である。

たとえば検出器としては実施例のものに限らず他のセン
サが考えられる。

以上、本発明によれば簡単な構成でワーク押付不良を検
出できるから、加工不良、バイトの折損などを防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は工業用ロボットの平面図及び側面図、第２図は
ワーク押付状態説明図、第３図は面合せ及び芯合せが不
完全な場合の状態図、第４図及び第５図は押付不良の検
出方法説明図、第６図は本発明のシステム概略図である
。 ＣＨＫｌ、ＣＨＫ２・・・・・・チャック爪、ＲＨＬ・
・・・・・ロボットの手首、ＷＫ・・・・・・ワーク、
ＧＵ・・・・・・把持ユニット、ＷＰＭ・・・・・・押
付機構、Ｃ８・・・・・・チャック面、ＷＳ・・・・・
・ワーク面、ＷＤＳ・・・・・・ワーク検出センサ、Ｓ
Ｇ・・・・・・歪ゲージセンサ、ＲＢＣ・・・・・・ロ
ボット制御装置、ＲＢＴ・・・・・・ロボット、ＭＡＣ
・・・・・・工作機械。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 予め教示した教示データに基いてロボットに所定の
   動作を実行させるロボット制御方式において、チャック
   へのワークの押付状態を検出するセンサを各チャック爪
   に設け、ワーク押付時に全部のセンサがワークを検出す
   れば正常にワークのチャッキングが行われたものと判定
   し、少なくとも１つのセンサがワークを検出しなければ
   ワークのチャッキングが正常でないと判定することを特
   徴とするロボット制御方式。