JPS59102584A - 産業用ロボットの制御装置 - Google Patents
産業用ロボットの制御装置Info
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- JPS59102584A JPS59102584A JP21363282A JP21363282A JPS59102584A JP S59102584 A JPS59102584 A JP S59102584A JP 21363282 A JP21363282 A JP 21363282A JP 21363282 A JP21363282 A JP 21363282A JP S59102584 A JPS59102584 A JP S59102584A
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- Japan
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- distance
- control
- industrial robot
- movement
- axis
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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。
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、産業用ロボットの手首先端又は手首に取付け
られたアタッチメントの指定箇所に設定された直交座標
に沿ってロボットを制御するロボットの制御方式に関し
、特に容易に被工作物からの距離を一定にしうるロボッ
トの制御方式に関する。
られたアタッチメントの指定箇所に設定された直交座標
に沿ってロボットを制御するロボットの制御方式に関し
、特に容易に被工作物からの距離を一定にしうるロボッ
トの制御方式に関する。
工業用ロボットは近年盛んに利用されており、その動作
も年々複雑化している。この工業用ロボットはその手首
先端に取付けられた作業部材の種随によって様々な作業
が出来、この作業によってロボットの制御も異なってく
る。第１図は一般的な工業用ロボットの構成図であり、
５軸の動作軸をもつ関節ロボットを示している。図中、
ＢＳはベースであり、Ｅ軸を中心に回転するもの、ＢＤ
はボディであり、ベースＢＳに対しＤ軸を中心に回転す
るもの、ＡＲＭはアームであり、ベースＢＳに対しＣ軸
を中心に回転するもの、ＨＤは手首であり、アームＡＲ
Ｍに対しＢ軸を中心に回転し、それ自身もＡ軸を中心に
回転するものであり、全体として基本３軸、手首２軸の
５軸の関節ロボットを示している。この様な工業用ロボ
ットでは、この５軸を制御して手首ＨＤの位置、移動速
度を制御し、所望の作業を行なうものであるが、手首Ｈ
Ｄに取付けた作業部材、例えばハンド、トーチ、の種類
によって作業の種類が異なり、その制御も異なってくる
。例えば、アーク溶接用の工業用ロボットは、手首ＨＤ
の先端に作業部材としてトーチが設けられ、トーチによ
り、被作業面（ワーク）に対し溶接を行ない、しかもロ
ボットの位置制御によってワークを所望の通路に沿って
アーク溶接するものである。
も年々複雑化している。この工業用ロボットはその手首
先端に取付けられた作業部材の種随によって様々な作業
が出来、この作業によってロボットの制御も異なってく
る。第１図は一般的な工業用ロボットの構成図であり、
５軸の動作軸をもつ関節ロボットを示している。図中、
ＢＳはベースであり、Ｅ軸を中心に回転するもの、ＢＤ
はボディであり、ベースＢＳに対しＤ軸を中心に回転す
るもの、ＡＲＭはアームであり、ベースＢＳに対しＣ軸
を中心に回転するもの、ＨＤは手首であり、アームＡＲ
Ｍに対しＢ軸を中心に回転し、それ自身もＡ軸を中心に
回転するものであり、全体として基本３軸、手首２軸の
５軸の関節ロボットを示している。この様な工業用ロボ
ットでは、この５軸を制御して手首ＨＤの位置、移動速
度を制御し、所望の作業を行なうものであるが、手首Ｈ
Ｄに取付けた作業部材、例えばハンド、トーチ、の種類
によって作業の種類が異なり、その制御も異なってくる
。例えば、アーク溶接用の工業用ロボットは、手首ＨＤ
の先端に作業部材としてトーチが設けられ、トーチによ
り、被作業面（ワーク）に対し溶接を行ない、しかもロ
ボットの位置制御によってワークを所望の通路に沿って
アーク溶接するものである。
この様な産業用ロボットでは、位置の指定は３次元座標
で行なわれており、手首ＨＤの先端又は手首ＨＤに取付
けられたアタッチメント（作業部材）の指定箇所に仮想
的に直交座標系を設定してこれに沿ってロボットの位置
を指定することによってロボットを制御するものである
。この座標の内、作業内容によっては、一軸を常に一定
値に制御する必要のあるものがある。例えば、シール剤
を塗布するシーリングロボットおいては、塗布すべきワ
ーク面とロボットの手首ＨＤに取付けられた塗布ヘッド
との距離を一定に制御しないと、ワークに対するシール
剤の塗布量が異なるため、この距離を一定とする様な教
示や制御が必要となる。
で行なわれており、手首ＨＤの先端又は手首ＨＤに取付
けられたアタッチメント（作業部材）の指定箇所に仮想
的に直交座標系を設定してこれに沿ってロボットの位置
を指定することによってロボットを制御するものである
。この座標の内、作業内容によっては、一軸を常に一定
値に制御する必要のあるものがある。例えば、シール剤
を塗布するシーリングロボットおいては、塗布すべきワ
ーク面とロボットの手首ＨＤに取付けられた塗布ヘッド
との距離を一定に制御しないと、ワークに対するシール
剤の塗布量が異なるため、この距離を一定とする様な教
示や制御が必要となる。
しかし、ワーク面は平面なものばかりでなく傾斜をもつ
ものや若干の凹凸のあるものがあり、ワーク面との距離
を一定とするための教示や制御は複雑となり、手間がか
かるばかりか制御精度が向上しないという欠点があった
。
ものや若干の凹凸のあるものがあり、ワーク面との距離
を一定とするための教示や制御は複雑となり、手間がか
かるばかりか制御精度が向上しないという欠点があった
。
従って、本発明の目的は、容易に一軸をワーク面から一
定値に制御できる産業用ロボットを提供するにある。
定値に制御できる産業用ロボットを提供するにある。
以下、本発明を一実施例により詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施例説明図であり、図中第１図と
同一のものは同一の記号で示してあり、ＨＡはヘッドで
あり、シール剤等を塗布するもの、ＴＳはヘッド取付部
材であり、手首ＨＤに取付けられ、ヘッドＨＡを支持す
るもの、ＳＰは供給パイプであり、シール剤等をヘッド
ＨＡに供給するもの、ＭＤは距離センサであり、超音波
センサ、赤外線またはレーザ光線による距離測定装置等
で構成され、対象物との距離ｌを測長するもの、ＷＫは
ワークであり、例えばシール剤を塗布すべき対象物であ
る。
同一のものは同一の記号で示してあり、ＨＡはヘッドで
あり、シール剤等を塗布するもの、ＴＳはヘッド取付部
材であり、手首ＨＤに取付けられ、ヘッドＨＡを支持す
るもの、ＳＰは供給パイプであり、シール剤等をヘッド
ＨＡに供給するもの、ＭＤは距離センサであり、超音波
センサ、赤外線またはレーザ光線による距離測定装置等
で構成され、対象物との距離ｌを測長するもの、ＷＫは
ワークであり、例えばシール剤を塗布すべき対象物であ
る。
本発明では、ヘッドＨＡに直交座標系Ｘ、Ｙ、Ｚを設定
し、更にヘッドＨＡの近傍に距離センサＭＤを設け、距
離センサＭＤによりＺ軸方向のワークＷＫとの距離ｌを
測長し、この距離ｌが指定値Ｌに常になる様に、ロボッ
トを制御するものである。
し、更にヘッドＨＡの近傍に距離センサＭＤを設け、距
離センサＭＤによりＺ軸方向のワークＷＫとの距離ｌを
測長し、この距離ｌが指定値Ｌに常になる様に、ロボッ
トを制御するものである。
第６図は係る指定値制御のための説明図であり、簡単の
ため、第１図のボディＢＤとアームＡＲＭを制御するモ
デルを示してある。ボディーの長さをａ、アームの長さ
をｂとすると、アーム先端のＺ軸座標をＺ０とすると、 Ｚ０＝ａｓｉｎω＋ｂｓｉｎ（μ＋ω−π）ａｓｉｎω
−ｂｓｉｎ（μ＋ω）（１）で表わされる。この時Ｒ軸
方向のアーム先端の座標Ｒ０は、 Ｒ０＝ａｃｏｓω−ｂｃｏｓ（μ＋ω） （２）となる
。
ため、第１図のボディＢＤとアームＡＲＭを制御するモ
デルを示してある。ボディーの長さをａ、アームの長さ
をｂとすると、アーム先端のＺ軸座標をＺ０とすると、 Ｚ０＝ａｓｉｎω＋ｂｓｉｎ（μ＋ω−π）ａｓｉｎω
−ｂｓｉｎ（μ＋ω）（１）で表わされる。この時Ｒ軸
方向のアーム先端の座標Ｒ０は、 Ｒ０＝ａｃｏｓω−ｂｃｏｓ（μ＋ω） （２）となる
。
これは、ロボットからみたアーム先端の絶対値座標であ
るので、アーム先端に設けた直交座標系の相対座標系で
考えてみる必要がある。即ちアームＡＲＭ先端のワーク
ＷＫからのＺ軸方向の距離はｌであり、Ｘ、Ｙ軸方向に
は動かないで、Ｚ軸方向の距離が指定値Ｌとなる様に制
御するものとすると、ΔＺ＝Ｌ−ｌとして、（１）式を
変形すると、ΔＺ＝ａｓｉｎ（ω＋Δω）−ｂｓｉｎ（
μ＋Δμ＋ω＋Δω）−ａｓｉｎω＋ｂｓｉｎ（μ＋ω
） （３）但し、Δω、ΔμはＺ軸方向にΔＺだけ移動
するのに必要なボディーＢＤ、アームＡＲＭの回転角で
ある。
るので、アーム先端に設けた直交座標系の相対座標系で
考えてみる必要がある。即ちアームＡＲＭ先端のワーク
ＷＫからのＺ軸方向の距離はｌであり、Ｘ、Ｙ軸方向に
は動かないで、Ｚ軸方向の距離が指定値Ｌとなる様に制
御するものとすると、ΔＺ＝Ｌ−ｌとして、（１）式を
変形すると、ΔＺ＝ａｓｉｎ（ω＋Δω）−ｂｓｉｎ（
μ＋Δμ＋ω＋Δω）−ａｓｉｎω＋ｂｓｉｎ（μ＋ω
） （３）但し、Δω、ΔμはＺ軸方向にΔＺだけ移動
するのに必要なボディーＢＤ、アームＡＲＭの回転角で
ある。
この時、Ｘ、Ｙ平面での動きはない、即ち第３図のＲ軸
方向の動きΔＲは零であるから、（２）式から、 ΔＲ＝ａｃｏｓ（ω＋Δω）＝ｂｃｏｓ（μ＋Δμ＋ω
＋Δω）− ａｃｏｓω＋ｂｃｏｓ（μ＋ω） （４）
となり、 ΔＲ＝０であるから ａｃｏｓ（ω＋Δω）−ａｃｏｓω ＝ｂｃｏｓ（μ＋Δμ＋ω＋Δω）−ｂｃｏｓ（μ＋ω
） （５）なる関係が成立する。
方向の動きΔＲは零であるから、（２）式から、 ΔＲ＝ａｃｏｓ（ω＋Δω）＝ｂｃｏｓ（μ＋Δμ＋ω
＋Δω）− ａｃｏｓω＋ｂｃｏｓ（μ＋ω） （４）
となり、 ΔＲ＝０であるから ａｃｏｓ（ω＋Δω）−ａｃｏｓω ＝ｂｃｏｓ（μ＋Δμ＋ω＋Δω）−ｂｃｏｓ（μ＋ω
） （５）なる関係が成立する。
従って、距離センサＭＤにより距離ｌを測定し、指定値
Ｌと比戦して、その差分ΔＺ＝Ｌ−ｌを演算し、（３）
式、（５）式からボディＢＤ、アームＡＲＭの必要な回
転角Δω、Δμを演算し、これにより、ボディＢＤ、ア
ームＡＲＭを回転制御すれば、常にヘッドＨＤはワーク
ＷＫと一定距離にある様制御できる。
Ｌと比戦して、その差分ΔＺ＝Ｌ−ｌを演算し、（３）
式、（５）式からボディＢＤ、アームＡＲＭの必要な回
転角Δω、Δμを演算し、これにより、ボディＢＤ、ア
ームＡＲＭを回転制御すれば、常にヘッドＨＤはワーク
ＷＫと一定距離にある様制御できる。
このため、手動直線送りによって手首ＨＤ又はヘッドＨ
Ａの３次元位置決めを行なう場合には、Ｚ軸方向は指定
距離Ｌを設定し、他のＸ、Ｙ軸を制御するだけで、ワー
クから一定距離Ｌの３次元空間の位置決めが可能となる
、同様にロボットの作業教示に際しても、他のＸ、Ｙ軸
の手動操作によるジョグ送りのみで、ロボットに３次元
空間のポイントを指定教示することができる。又、ロボ
ットの再生に対しても、教示により指定された経路を移
動中に、Ｚ軸方向にバラつき（凸凹）のあるワークに対
しても常にＺ軸方向の距離が一定となる様教示経路を修
正することができる。
Ａの３次元位置決めを行なう場合には、Ｚ軸方向は指定
距離Ｌを設定し、他のＸ、Ｙ軸を制御するだけで、ワー
クから一定距離Ｌの３次元空間の位置決めが可能となる
、同様にロボットの作業教示に際しても、他のＸ、Ｙ軸
の手動操作によるジョグ送りのみで、ロボットに３次元
空間のポイントを指定教示することができる。又、ロボ
ットの再生に対しても、教示により指定された経路を移
動中に、Ｚ軸方向にバラつき（凸凹）のあるワークに対
しても常にＺ軸方向の距離が一定となる様教示経路を修
正することができる。
第４図は、本発明の一実施例制御ブロック図である。
図中、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１０
０Ｅは各軸Ａ〜Ｅの回転用のモータであり、１０１Ａ〜
１０１Ｅは各軸Ａ〜Ｅに対応したパルス分配部であり、
各軸の移動指令に応じた数の分配パルスＰｓを出力する
パルス分配１１０Ａ〜１１０Ｅと、分配パルスを加減速
制御して指令パルスＰｉを出力する加減速回路１１１Ａ
〜１１１Ｅとから構成されるもの、１０２Ａ〜１０２Ｅ
は各軸Ａ〜Ｅに対応した駆動回路であり、施令パルスＰ
ｉとモータ１００Ａ〜１００Ｅの位置検出器（図示せず
）から与えられるフィードバックパルスＦＰとの差（誤
差）を演算し記憶する誤差演算記憶部（エラーカウンタ
）１１２Ａ〜１１２Ｅと、エラーカウンタの誤差Ｅｒを
アナログ量に変換して速度指令Ｖｃを発するデジタル・
アナログ（ＤＡ）変換器１１３Ａ〜１１３Ｅと、速度指
令Ｖｃとモータ１００Ａ〜１００Ｅの速度検出器（図示
せず）から与えられた実速度ＴＳＡとの差を出力する速
度制御回路１１４Ａ〜１１４Ｅまで構成されるものであ
る。尚、簡単のためパルス分配部１０１Ｂ〜１０１Ｅ、
駆動回路１０２Ｂ〜１０２Ｅには図では係るパルス分配
器等を図示していない。１０３はロボット制御部であり
、マイクロコンピュータで構成され、後述する制御プロ
グラムに基いて演算処理する演算回路（プロセッサ）１
０４と、制御プログラム及びその他必要なパラメータを
格納するプログラムメモリ１０５と、制御データや演算
データを格納するデータメモリ１０６と、教示ボタンや
その他操作ボタン、状態表示器を有する操作盤１０７と
、各軸のパルス分配部１０１Ａ〜１０１Ｅとデータのや
りとりを行なう入出力ボート１０８Ａ〜１０８Ｅと、こ
れらを接線するアドレス・データバス１０９とから構成
されている。プログラムメモリ１０５に格納される制御
プログラムとしては、制御データを実行して各軸のモー
タを位置制御するための位置制御プログラムと、教示モ
ード指令に応じてジョグボタンの送りに応じて各軸を移
動制御するとともに教示された制御データを作成する教
示制御プログラムを含む。又、操作盤１０７には教示モ
ードを指令する教示モードキーＴＭと、Ｘ軸ジョグ送り
キー＋Ｘ、−Ｘ、Ｙ軸ジョグ送りキー＋Ｙ、−Ｙその他
必要なテンキーＴＸが少なくとも設けられている。１２
０は距離測定回路であり、距離センサＭＤからの信号に
より距離ｌを演具し出力するものであり、ロボット制御
部１０３のバス１０９に接続されるものである。
０Ｅは各軸Ａ〜Ｅの回転用のモータであり、１０１Ａ〜
１０１Ｅは各軸Ａ〜Ｅに対応したパルス分配部であり、
各軸の移動指令に応じた数の分配パルスＰｓを出力する
パルス分配１１０Ａ〜１１０Ｅと、分配パルスを加減速
制御して指令パルスＰｉを出力する加減速回路１１１Ａ
〜１１１Ｅとから構成されるもの、１０２Ａ〜１０２Ｅ
は各軸Ａ〜Ｅに対応した駆動回路であり、施令パルスＰ
ｉとモータ１００Ａ〜１００Ｅの位置検出器（図示せず
）から与えられるフィードバックパルスＦＰとの差（誤
差）を演算し記憶する誤差演算記憶部（エラーカウンタ
）１１２Ａ〜１１２Ｅと、エラーカウンタの誤差Ｅｒを
アナログ量に変換して速度指令Ｖｃを発するデジタル・
アナログ（ＤＡ）変換器１１３Ａ〜１１３Ｅと、速度指
令Ｖｃとモータ１００Ａ〜１００Ｅの速度検出器（図示
せず）から与えられた実速度ＴＳＡとの差を出力する速
度制御回路１１４Ａ〜１１４Ｅまで構成されるものであ
る。尚、簡単のためパルス分配部１０１Ｂ〜１０１Ｅ、
駆動回路１０２Ｂ〜１０２Ｅには図では係るパルス分配
器等を図示していない。１０３はロボット制御部であり
、マイクロコンピュータで構成され、後述する制御プロ
グラムに基いて演算処理する演算回路（プロセッサ）１
０４と、制御プログラム及びその他必要なパラメータを
格納するプログラムメモリ１０５と、制御データや演算
データを格納するデータメモリ１０６と、教示ボタンや
その他操作ボタン、状態表示器を有する操作盤１０７と
、各軸のパルス分配部１０１Ａ〜１０１Ｅとデータのや
りとりを行なう入出力ボート１０８Ａ〜１０８Ｅと、こ
れらを接線するアドレス・データバス１０９とから構成
されている。プログラムメモリ１０５に格納される制御
プログラムとしては、制御データを実行して各軸のモー
タを位置制御するための位置制御プログラムと、教示モ
ード指令に応じてジョグボタンの送りに応じて各軸を移
動制御するとともに教示された制御データを作成する教
示制御プログラムを含む。又、操作盤１０７には教示モ
ードを指令する教示モードキーＴＭと、Ｘ軸ジョグ送り
キー＋Ｘ、−Ｘ、Ｙ軸ジョグ送りキー＋Ｙ、−Ｙその他
必要なテンキーＴＸが少なくとも設けられている。１２
０は距離測定回路であり、距離センサＭＤからの信号に
より距離ｌを演具し出力するものであり、ロボット制御
部１０３のバス１０９に接続されるものである。
次に、第４図実施例構成の動作を説明すると、通常の再
生モードでは、既に教示又は他の主制御装置から与えら
れ、データメモリ１０６に格納された制御データをプロ
セッサ１０４はプログラムメモリ１０５の位置制御プロ
グラムに従い順次読出し、各軸Ａ〜Ｅの移動量（回転量
）を算出する。例えば、制御データが第２図（Ａ）のＸ
、Ｙ座標で与えられているものとし、第５図の座標（Ｘ
１、Ｙ１）から座標（Ｘ２、Ｙ２）に移動するものとす
れば、制御データはΔＸ（＝Ｘ２−Ｘ１）、ΔＹ（Ｙ２
−Ｙ１）で与えられる。そして、手首ＨＤのＡ軸及びＢ
軸の回転を固定とすると、ベースＢＳの必要な回転角Δ
θ、ボディＢＤの回転角Δω、アームＡＲＭの回転角Δ
μは次式によって与えられる。
生モードでは、既に教示又は他の主制御装置から与えら
れ、データメモリ１０６に格納された制御データをプロ
セッサ１０４はプログラムメモリ１０５の位置制御プロ
グラムに従い順次読出し、各軸Ａ〜Ｅの移動量（回転量
）を算出する。例えば、制御データが第２図（Ａ）のＸ
、Ｙ座標で与えられているものとし、第５図の座標（Ｘ
１、Ｙ１）から座標（Ｘ２、Ｙ２）に移動するものとす
れば、制御データはΔＸ（＝Ｘ２−Ｘ１）、ΔＹ（Ｙ２
−Ｙ１）で与えられる。そして、手首ＨＤのＡ軸及びＢ
軸の回転を固定とすると、ベースＢＳの必要な回転角Δ
θ、ボディＢＤの回転角Δω、アームＡＲＭの回転角Δ
μは次式によって与えられる。
ｔａｎΔθ＝ΔＹ／（Ｘ１−ΔＸ） （６）又、（４）
式より半径Ｒ軸方向の必要な移動量ΔＲは、ΔＲ＝ａｃ
ｏｓ（ω＋Δω）−ｂｃｏｓ（μ＋Δμ＋ω＋Δω）−
ａｃｏｓω＋ｂｃｏｓ（μ＋ω） （４）で与えられ、
ΔＲは で与えられる。
式より半径Ｒ軸方向の必要な移動量ΔＲは、ΔＲ＝ａｃ
ｏｓ（ω＋Δω）−ｂｃｏｓ（μ＋Δμ＋ω＋Δω）−
ａｃｏｓω＋ｂｃｏｓ（μ＋ω） （４）で与えられ、
ΔＲは で与えられる。
一方、Ｚ方向の移動量ΔＺは、プロセッサ１０４が周期
的にバス１０９を介し、距離測定回路１２０からの測定
距離ｌを読取り、データメモリ１０６に格納された指定
値Ｌと比較し、ΔＺ＝Ｌ−ｌを演算する。
的にバス１０９を介し、距離測定回路１２０からの測定
距離ｌを読取り、データメモリ１０６に格納された指定
値Ｌと比較し、ΔＺ＝Ｌ−ｌを演算する。
そして、第（３）式、第（４′）式の連立方程式を解け
ばΔμ、Δωが得られ、（６）式を演算すればΔθが得
られる。
ばΔμ、Δωが得られ、（６）式を演算すればΔθが得
られる。
この得られたΔμ、Δω、Δθは、各入出力ボート１０
８Ｃ〜１０８Ｅにバス１０９を介し送り込まれる。例え
ば、Ｃ軸の移動量がΔμと算出されると、プロセッサ１
０４は移動量Δμの内規定量ｄμだけ出力し、パルス分
配器１１０Ｃがｄμ分の分配パルスを出力し終ると出力
する分配完了信号ＤＥＮを入出力ボート１０８Ｃバス１
０９から受け、次の規定量ｄμを出力する。以下同様に
分配完了信号ＤＥＮの受信、ｄμの出力を繰返し、全体
としてΔμの指令を行なう。他の軸Ｄ〜Ｅに対しても同
様である。
８Ｃ〜１０８Ｅにバス１０９を介し送り込まれる。例え
ば、Ｃ軸の移動量がΔμと算出されると、プロセッサ１
０４は移動量Δμの内規定量ｄμだけ出力し、パルス分
配器１１０Ｃがｄμ分の分配パルスを出力し終ると出力
する分配完了信号ＤＥＮを入出力ボート１０８Ｃバス１
０９から受け、次の規定量ｄμを出力する。以下同様に
分配完了信号ＤＥＮの受信、ｄμの出力を繰返し、全体
としてΔμの指令を行なう。他の軸Ｄ〜Ｅに対しても同
様である。
パルス分配器１１０Ｃはｄμが指令されゝば直ちにパル
ス分配演算を行ない分配パルスＰｓを出力する。この分
配パルスＰｓは加減速回路１１１Ｃを弁して指令パルス
Ｐｉとなり、エラーカウンタ１１２Ｃに入力され、エラ
ーカウンタ１１２Ｃの内容を正方向（又は負方向）に１
ずつ更新する。これにより、エラーカウンター１１２Ｃ
の内容は零でなくなるから、ＤＡ変換器１１３Ｃはこれ
をアナログ電圧に変換し、速度制御回路１１４Ｃを介し
てモータ１００Ｃを回転し、アームＡＲＭをＣ軸を中心
に回転せしめる。モータ１００Ｃが回転すれば、位置検
出器からモータ１００Ｃの所定回転毎に１個のフィード
バックパルスＦＰが発生する。このフィードバックパル
スＦＰが発生する毎にエラーカウンタ１１２Ｃの内容は
−１ずつ減算されて更新される。又、モータ１００Ｃの
実速度ＴＳＡは速度検出器から得られ、速度制御回路１
１４Ｃで速度指令Ｖｃとの差が取られ、モータ１００Ｃ
は速度制御される。この様にしてモータ１００Ｃは速度
及び位置制御され、目標位置に回転移動する。他軸に対
しても同様にモータ１００Ｄ〜１００Ｅが制御され、プ
ロセッサ１０４は位置制御プログラムに従い上述の動作
を繰返し工業用ロボットを制御データに従って移動させ
、工業用ロボットをワークに対し所定の作業を実行させ
る。
ス分配演算を行ない分配パルスＰｓを出力する。この分
配パルスＰｓは加減速回路１１１Ｃを弁して指令パルス
Ｐｉとなり、エラーカウンタ１１２Ｃに入力され、エラ
ーカウンタ１１２Ｃの内容を正方向（又は負方向）に１
ずつ更新する。これにより、エラーカウンター１１２Ｃ
の内容は零でなくなるから、ＤＡ変換器１１３Ｃはこれ
をアナログ電圧に変換し、速度制御回路１１４Ｃを介し
てモータ１００Ｃを回転し、アームＡＲＭをＣ軸を中心
に回転せしめる。モータ１００Ｃが回転すれば、位置検
出器からモータ１００Ｃの所定回転毎に１個のフィード
バックパルスＦＰが発生する。このフィードバックパル
スＦＰが発生する毎にエラーカウンタ１１２Ｃの内容は
−１ずつ減算されて更新される。又、モータ１００Ｃの
実速度ＴＳＡは速度検出器から得られ、速度制御回路１
１４Ｃで速度指令Ｖｃとの差が取られ、モータ１００Ｃ
は速度制御される。この様にしてモータ１００Ｃは速度
及び位置制御され、目標位置に回転移動する。他軸に対
しても同様にモータ１００Ｄ〜１００Ｅが制御され、プ
ロセッサ１０４は位置制御プログラムに従い上述の動作
を繰返し工業用ロボットを制御データに従って移動させ
、工業用ロボットをワークに対し所定の作業を実行させ
る。
この様にして、所定位置に位置制御されている間にも、
プロセッサ１０４は距離測定回路１２０からの距離ｌを
受け、前述のΔＺを演算し、第（３）式、第（４）式を
演算し直し、Δμ、Δωを得て、同様に制御する。
プロセッサ１０４は距離測定回路１２０からの距離ｌを
受け、前述のΔＺを演算し、第（３）式、第（４）式を
演算し直し、Δμ、Δωを得て、同様に制御する。
以上の説明は再生モードについて説明したが、次に教示
モードの場合について説明すると、教示モードでは、操
作盤１０７の教示モードキーＴＭを押下し、教示モード
をバス１０９を介しプロセッサ１０４に指示する。これ
によりプロセッサ１０４はプログラムメモリ１０５の教
示モードプログラムの制御の下に動作し、操作盤１０７
の直交座標Ｘ、Ｙ、Ｚに対応して設けられた、ジョグ送
りキー＋Ｘ、−Ｘ、＋Ｙ、−Ｙ、＋Ｚ、−Ｚの押下に応
じ、前述と同様各軸の移動量を算出し、各軸のパルス分
配部、駆動回路を動作せしめ、モータを回転させる。こ
の場合、Ｚ軸は、テンキーＴＸにより指定値Ｌを入力す
ると、データメモリ１０６のエリア１０６ａに格納され
、以降プロセッサ１０４は距離測定回路１２０の距離ｌ
との差ΔＺを演算し、直交座標系のＺ軸指令として、前
述と同様Δμ、Δωを求める。教示においては、ジョグ
送りキーの押下時間が移動量に対応し、オペレータはジ
ョグ送りキーの送りによる各軸の動作（手首の位置）を
確認しながら、位置を教示し、プロセッサ１０４は、こ
のジョグ送りキーの押下時間による移動量と前述のΔＺ
に応じても軸の座標を算出し、制御データを作成して、
データメモリ１０６に格納する。オペレータはこれを順
次行えば、工業用ロボットの制御データがプロセッサ１
０４により作成され、教示は終了し、以降運転モードで
は、データメモリ１０６に格納された制御データに従い
各軸が制御され、工業用ロボットが作業を行うことにな
る。
モードの場合について説明すると、教示モードでは、操
作盤１０７の教示モードキーＴＭを押下し、教示モード
をバス１０９を介しプロセッサ１０４に指示する。これ
によりプロセッサ１０４はプログラムメモリ１０５の教
示モードプログラムの制御の下に動作し、操作盤１０７
の直交座標Ｘ、Ｙ、Ｚに対応して設けられた、ジョグ送
りキー＋Ｘ、−Ｘ、＋Ｙ、−Ｙ、＋Ｚ、−Ｚの押下に応
じ、前述と同様各軸の移動量を算出し、各軸のパルス分
配部、駆動回路を動作せしめ、モータを回転させる。こ
の場合、Ｚ軸は、テンキーＴＸにより指定値Ｌを入力す
ると、データメモリ１０６のエリア１０６ａに格納され
、以降プロセッサ１０４は距離測定回路１２０の距離ｌ
との差ΔＺを演算し、直交座標系のＺ軸指令として、前
述と同様Δμ、Δωを求める。教示においては、ジョグ
送りキーの押下時間が移動量に対応し、オペレータはジ
ョグ送りキーの送りによる各軸の動作（手首の位置）を
確認しながら、位置を教示し、プロセッサ１０４は、こ
のジョグ送りキーの押下時間による移動量と前述のΔＺ
に応じても軸の座標を算出し、制御データを作成して、
データメモリ１０６に格納する。オペレータはこれを順
次行えば、工業用ロボットの制御データがプロセッサ１
０４により作成され、教示は終了し、以降運転モードで
は、データメモリ１０６に格納された制御データに従い
各軸が制御され、工業用ロボットが作業を行うことにな
る。
手動送りによる場合も前述と同様であり、説明は省略す
る。
る。
上述の説明では、５軸の関節ロボットについて説明した
が、５軸に限らず３軸、４軸等の関節ロボットでも良く
、又関節ロボットのみならず直交座標系のロボットでも
良い。又、前述の説明では、シーリングロボットについ
て説明したが、他の用途のものにも適用出米る。
が、５軸に限らず３軸、４軸等の関節ロボットでも良く
、又関節ロボットのみならず直交座標系のロボットでも
良い。又、前述の説明では、シーリングロボットについ
て説明したが、他の用途のものにも適用出米る。
以上説明した様に、本発明によれは、ワークとの距離を
測定する距離センサを設け、該距離センサからの測定距
雌と指定された距離の差に基いて一軸の移動指令を作成
しているので、他の軸の指令の指定のみで、ワークから
の一定の距離を保った３次元空間のポイントを指定でき
るという効果を奏し、ワークとの距離を一定に制御する
際にワーク面に応じた複雑な指令の設定が不要となる。
測定する距離センサを設け、該距離センサからの測定距
雌と指定された距離の差に基いて一軸の移動指令を作成
しているので、他の軸の指令の指定のみで、ワークから
の一定の距離を保った３次元空間のポイントを指定でき
るという効果を奏し、ワークとの距離を一定に制御する
際にワーク面に応じた複雑な指令の設定が不要となる。
又、実距離を測定しているので、外部から入力するもの
に比し、正確な距離一定制御も可能となるという効果も
奏し、特にワーク面がバラつきのあるものに対し再生モ
ードで有効であり、又複雑なワーク面のものに対し教示
モードで有効であり、実用上極めて有用である。
に比し、正確な距離一定制御も可能となるという効果も
奏し、特にワーク面がバラつきのあるものに対し再生モ
ードで有効であり、又複雑なワーク面のものに対し教示
モードで有効であり、実用上極めて有用である。
尚、本発明を一実飾例により説明したが、本発明は上述
の実施例に限定されることなく、本発明の主旨に従い種
々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除
するものではない。
の実施例に限定されることなく、本発明の主旨に従い種
々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除
するものではない。
第１図は、一般的な関節ロボットの構成図、第２図は本
発明の実施例構成図、第３図は本発明の動作説明図、第
４図は本発明の一実飾例制御ブロック図、第５図は第４
図における動作説明図である。 図中、ＡＲＭ・・・アーム、ＨＤ・・・手首、ＨＡ・・
・ヘッド、ＭＤ・・・距離センサ、１０３・・・制御装
置。 特許出願人 ファナック株式会社 代理人弁理士 辻 實外２名
発明の実施例構成図、第３図は本発明の動作説明図、第
４図は本発明の一実飾例制御ブロック図、第５図は第４
図における動作説明図である。 図中、ＡＲＭ・・・アーム、ＨＤ・・・手首、ＨＡ・・
・ヘッド、ＭＤ・・・距離センサ、１０３・・・制御装
置。 特許出願人 ファナック株式会社 代理人弁理士 辻 實外２名
Claims (3)
- （１）複数の動作軸を有する産業用ロボットを制御装置
が制御する産業用ロボットの制御方式において該産業用
ロボットの手首にワークとの距離を測定する距離センサ
を設け、該制御装置は指定された距離と該距離センサか
らの測定距離との差に基いて直交座標系の一軸の移動指
令を演算し、直交座標系の他の軸の移動指令に基いて移
動制御するとともに該一軸の移動指令に基いて該ワーク
との距離を一定とすることを特徴とする産業用ロボット
の制御方式。 - （２）前記直交座標系の他の軸の移動指令及び前記指定
された距離が制御データとしてメモリに記憶され、再生
モード時に該メモリの制御データを読出し移動制御する
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の産業
用ロボットの制御方式。 - （３）前記直交座標系の他の軸の移動指令はジョグ送り
キーより入力され、前記制御装置が演算された移動指令
と、該入力された移動指令に基いて教示制御データを作
成することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の産業用ロボットの制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21363282A JPS59102584A (ja) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | 産業用ロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21363282A JPS59102584A (ja) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | 産業用ロボットの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59102584A true JPS59102584A (ja) | 1984-06-13 |
| JPH0424197B2 JPH0424197B2 (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=16642365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21363282A Granted JPS59102584A (ja) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | 産業用ロボットの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59102584A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59163493U (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-01 | トキコ株式会社 | 工業用ロボツト |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518376A (en) * | 1978-07-27 | 1980-02-08 | Hitachi Ltd | Automatic working machine and its operation control method |
| JPS58198779A (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波センサ−装置 |
-
1982
- 1982-12-06 JP JP21363282A patent/JPS59102584A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518376A (en) * | 1978-07-27 | 1980-02-08 | Hitachi Ltd | Automatic working machine and its operation control method |
| JPS58198779A (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波センサ−装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59163493U (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-01 | トキコ株式会社 | 工業用ロボツト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0424197B2 (ja) | 1992-04-24 |
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