JPS5896307A - 産業用ロボツトの位置決め方法 - 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】 本発明は産業用ロボットの自動位置決め方法に関する。

これまでの自動位置決め方法には古くからリミ・ノドス
イッチや光電スイッチ等を並べてシーヶ／すと併用して
位置決めを行なうオープンループの位置決め装置が用い
られて来た。最近では産業用ロボットとして位置検出器
及び目標位置の記憶を磁気メモリーやＩＣメモリを使用
した複雑な位置決め動作を行なうローコストのオープン
ループ式のロボットもある。

これらのオープンループの位置決め方式では、駆動軸の
機械的慣性と負荷抵抗の変動によって位置誤差か生ずる
ので高い位置精度を要求される装置では使用できないこ
とも多い。とくにオープンループ式の産業用ロボットの
場合はＮＧ式あるいはティーチングプレーバック式いず
れの場合でも停止すべき位置を記憶装置に指示するのは
容易であるか、停止信号の発信位置を軸の移動量の長、
短に応じた慣性まで計算して記憶させるのはむつかしい
。その便法として、目標停止位置データに対し、停止信
号を可変式とした一律何一手前で発信するという方法が
実用されている。

ある位置決め点で誤差が最小になる停止信号の発信位置
を目視によって手動調整するのであるが、ずしも同一で
ないので、この−律設定では不都合がでてくる。しかも
摩擦抵抗等は温度、及びメンテナンスの状況如何により
変化するので高精度の停止精度を要求されるとこれらの
方法では対処できな（なる。

本発明は、これらの問題を解決し、停止指令発信位置の
自動補正機能をもつローコストでしがも高い位置決め精
度の得られるオープンループの位置深めの方法を提供す
るものである。

次に本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は、オープンループの産業用ロボットの軸停止修
正動作回路及び状況説明図である。

まず停止信号について説明する。

軸数は一般に複数であるが、本今明を理解の便のため一
軸で説明することにする。

今、軸はＸｌにあってＸｌに移動開始する状態からする
と、次の目標点のＸ２データが記憶装置がらとり込まれ
、続いて前もって仮の値として記憶されていた次の停止
信号位置データ原２がとり込まれ、停止信号発生位置Ｘ
２＞Ｘｌ−△ｘ２を計算し、この値Ａと現在値Ｘ１１と
の差を監視し両者が一致した時点で停止信号が発信され
る。

この結果わずかな遅れ時間後軸は停止する。このときあ
らかじめ決めた位置決め誤差の許容値内にあるかを判断
し、許容値外であればＩＥＩ標値と現在値との差から次
回の繰返し動作の時に目標値に正しく停止するためにＸ
１時点のときとり込んだ△冶のデータを修正しておく。

ここで、更らに目標値にまで近ずける必要かあるなら自
動インチングなどにより目標点まで送り込むこともでき
る。

但し、このインチング動作時の停止信号の曹き変えは行
なわない。

それは次回の繰返し動作のとき、このインチングで決定
された最終停止信号位置データを記憶してしまうとこの
インチングで停止した場合の慣性と実際のＸｘＸｚ間と
の作動距離による慣性とが太き（異なるので行き過ぎに
なるためである。

このように、目標位置に向って第１回目に停止した位置
と目標点との差から停止信号位置データを修正するので
あり、許容値に入るようにこれをロボットの一巡動作ご
とに自動修正するので位置決めに対する変動要因（外乱
）に対し十分な位置決めの保証ができる。

次に、減速位置信号について説明する。

これは柏原動機に減速機能を持つ駆動軸に対して行なう
もので、停止目標位置Ｘ２と減速開始信号の発信位置′
ｘＤＮｎとの差をたとえば（１０〜２０）→Ａ〜、（２
１〜３０）→Ｂ％、（３１以上）−・０％、のように段
階を設けて記憶しておく。

自動運転のとき現在位置と次の目標位置との差を計算し
、その差がたとえば２５であればあらかじめ決めたＢ％
の減速位置データを選び、軸起動後は軸位置検出器から
の現在値と、（Ｘｌ−Ｂ＞との差が０になるとき減速信
号を発信する。

このようにすると次の目標位置との距離の長短による慣
性の違いによる停止誤差を減少することかできる。この
減速制御を前述した停止信号位置データの自動修正制御
と組み合せて用いると更に効果的になる。

すなわち、減速は移動距離の長・短に合わせた減速開始
位置の選定によって、すべての位置決め点でほり等しい
速度まで減速ができ、かつ停止信号は停止信号発信位置
の自動修正制御によって行なわれるのでサーボ制御に近
い高い位置決めの再現精度を得ることができる。

次に第２図について説明する。

第２図は停止信号位置データの修正制御のブロック図で
ある。○印の番号は動作順序を示す。

軸移動を行なうとき位置データメモリーの中から指定さ
れた位置データｘ２をとり出す（７）。

次に停止位も位置データ原２をとり（１）、この２者の
差を求めた値、すなわち停止信号を発生すべきＸ座標値
をラッチする（２）。起動指令によって駆動機、本実施
例ではモータか起動しく１３）移動中の軸位置を位置検
出器によって検出し、これを次段で軸位置データに変換
しく３）停止信号位置データ（２）と比較しく４）、一
致したとき（５）、停止回路を介して、モータの停止動
作を与える（６）。

このあとモータが停止したことを確認しく９）、こ差を
計算し、この差から必要な修正蓋を計算し、１■のとき
にとり込んだΔすの内容を書きかえる（１２）。以上を
くり返えし、自動運転によって位置決めの実行と誤差修
正が常に行なわれるので負荷変動、温度変動などによる
抵抗の変化に対して安定な位置決めが得られる。

次に第３図について説明する。

第３図は減速制御の動作ブロック図である。

次の位置への移動するために目標位置データＸ２をメモ
リ″−から読み出しくｌ）、他方、停止している現在位
置を、軸現在位置データ（３）との差を演算器３で演算
し、この結果とあらかじめ決めた減速量区分とを比較し
、前記演算結果の該当する減速区分を選択する。

その選択した減速量と目標位置データＸ２　との差を演
算２によって行ない、この結果の値を軸現在位置データ
とを比較し、軸の移動によってこの比較値を越えたとき
にモータの減速を行なう。

このような、減速制御によって移動距離の長短による慣
性の差を減少させて停止誤差を減少させることかできる
。

上記実施例は、ハードによる回路構成によって示めした
か、制御回路の一部をマイクロコンピュータによるソフ
トで実現できることは云うまでもない。

以上、詳細に説明したように、本発明によれば安価なセ
ミクローズトループのロボットであっても減速信号の発
信を目標位置との距離の長短に応じた減速開始位置で減
速を開始することによって、距離の長短による慣性の違
いによる停止位置ズレを減少させることができ、さらに
停止信号の発生位置の自動補正制御を用いて停止信号発
生位置をロボットの一巡動作毎に修正させれば、外乱要
因に刻し自動補正を行なうことができ高価なりローズド
ループ制御に四速する高い位置決め精度を保証すること
かできる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ｈ，オープンルーグＣ）産鍵用ロボットの軸停止
修正他作回路及び状況説明図。 第２図は停止１６号１１ｉ１Ｚｌｔデータの修ＩＥ哨−
のブロック図、第３図げ、減速量−の＠作ブロック図。 発明者吉村勝夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ティーチングプレーバックによる産業用ロボットの
   オーブンループ方式による自動位置決め方法において、
   ティーチングによって移動軸の停止すべき位置データ（
   目標値）と停止信号の発信すべき位置データ（停止信号
   位置データ）とを電子的記憶手段によって記憶させ、自
   動運転のとき軸位置検出器の刻々の位置データを監視し
   、停止信号位置データと一致した時点で停止信号を発信
   し、停止した位置と前記目標値との差を検出し、許容値
   内でない場合は、前記記憶した停止信号位置データを許
   容値内に停止できるように、修正再記憶し、なお、目標
   位置との誤差が許容値内に入らないときは、前記停止信
   号位置データを再び修正することによって停止信号位置
   データを自動修正するようにしたことを特徴とする産業
   用ロボットの位置決め方法。 ２、軸駆動に減速機能をもつティーチングプレーバック
   による工業用ロボットのオーブンループ方式による自動
   位置決め方法において、ティーチングによって与えられ
   た停止すべき位置データと設定手段によって与えた移動
   距離で区分した減速位置区分データとを電気的記憶手段
   によって記憶させ、自動運転のとき現在停止している軸
   位置検出器からの現在位置データと次に移動して停止さ
   せる前記停止すべき位置との差を演算し、この演算値の
   該当する前記減速位置区分データを選択し、軸位置検出
   器からの刻々の現在位置データとｌｉｊ記選択した減速
   位置区分データとを比較し、両者が一致したときに減速
   信号を発することによって軸移動距離の長短による慣性
   の違いによる位置決め誤差を減少させることを特徴とす
   る産業用ロボットの位置決め方法。