JPS60193016A - ロボツト装置 - Google Patents
ロボツト装置Info
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- JPS60193016A JPS60193016A JP59047179A JP4717984A JPS60193016A JP S60193016 A JPS60193016 A JP S60193016A JP 59047179 A JP59047179 A JP 59047179A JP 4717984 A JP4717984 A JP 4717984A JP S60193016 A JPS60193016 A JP S60193016A
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/423—Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
- G05B19/4182—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell manipulators and conveyor only
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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
技術分野
本発明は産業用ロボットと回転テーブルとを同期させて
動作させるロボット装置に関する。 従来技術 産業用ロボットとワークを載置した回転テーブルとを同
期させて動作させることにより、ロボット側の動きを単
純化し、作業のスピードアップを図ると共にロゼツトを
小屋化可能とする口がット装置は既に知られている。そ
れらは、口？ット又は回転テーブルのいずれかに走行手
段を付加したものが多い。 このような従来のロゼツト装置においては、走行手段の
走行軸上にロボットかあるいは回転テーブルを載置する
ため、重量の大きいものを移動させることになシ、走行
軸および走行手段が大がかシなものとなるとともに、精
度を確保するのが翔しい。また走行軸に沿う走行手段の
動作範囲を確保するために、大きなスペースを確保する
必要があり、走行軸の配設に当たり制約が生じ、周辺装
置との位置関係を調整する必要があるという問題を有す
る。 また他の従来のロゼツト装置においては、ティーチデー
タが口？ットの有する特有の座標系（絶対座標系）上の
値として記憶されるかあるいはロボットの各軸の変位量
（角度）として記憶されているため、このティーチデー
タを用いてプレイパックを行う際、ｔｌ＆ットと回転テ
ーブルとの相対運動を考慮した上で行う補間計算が著し
く煩雑となシ、演算時間が長くなシ、サンプリング時間
を短かくすることができないため、作業精度が落ちると
いう問題があった。さらに、絶対座標系のティーチデー
タによると、各ワークの形状を衣わすデータをそのまま
入力することができないという不都合もあった。また、
回転テーブルとロボットとの相対的位置関係が変わった
時に再度ティーチングをする必要があるという不都合が
あった。 発明の目的 未発明は従来技術の上述した問題を解決するものであ夛
、その目的は、演算時間を短縮して、高い精度で制御を
行うことのできるロボット装置を提供することにある。 発明の構成 上述した目的を達成する本願の第１発明の構成は、少な
くとも二次元動作が可能な口がットと、該口？ットと同
期して回転しワークが載置せしめられる回転テーブルと
を備え、前記ワークに関するティーチデータを補間して
前記ロゼツト及び回転テーブルを作動させるロゼツト装
置において、前記ティーチデータを前記回転テーブルの
回転軸を原軸とする回転座標系上の値として記憶する手
段と、該記憶手段内の前記ティーチデータを該回転座標
系上で軌跡補間することによシ各補間点を算出する手段
とを備えて成るものである。 また本願の第２発明の四プツト装置は、少なくとも二次
元動作が可能なロゼツトと、該ロゼツトと同期して回転
しワークが載置せしめられる回転テーブルと、前記ワー
クに関するティーチデータを前記回転テーブルの回転軸
を原軸とする回転座標系上の値として記憶する手段と、
該記憶手段内の前記ティーチデータを該回転座標系上で
軌跡補間することにより各補間点を算出する手段と、該
算出した補間点音用いて回転テーブルの回転角を算出し
、この回転角に応じて前記回転テーブルを作動させる手
段と、前記回転座標系の補間値を前記回転角度だけ回転
した時の値を算出し、この算出値を前記ロボット側の絶
対座標系の値に変換し、該ロゼツトを作動させる手段と
を備え、前記回転テーブルを作動させる手段と該ロゼツ
トを作動させる手段とを同時に同期して作動させて成る
ものである。 実施例 以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 第１図は本発明の一実施例の全体を概略的に表わしてい
る。同図において、１０は６軸の関節型ロゼツト、１２
はこれと同期して回転する回転テーブルである。口ｙｌ
ｒ ット１０は、”１ｂｌｅｌｄｌｅ、ｆの各軸が矢印
の如く回転動作可能に構成されている。回転テーブル１
２の上部にはワーク固定用の治具１４が取付けられてお
り、この治具１４によって例えば自動車のウィンドガラ
ス等のワーク１６が回転テーブル１２の上に同定される
。 ロボット１０のハンド部１８がこのワークに対して例え
ばシール剤塗布、塗装、パリ取り、研摩。 ゴム等の部材の貼フ付は等の作業を行う。回転テーブル
１２はその回転軸ｇを中心軸として回転動作可能に構成
されており、その回動量は制御装置２０から送り込壕れ
る駆動信号によって制御される。なお、回転テーブル１
２の回転位置は、その回転軸に取り付けられたエンコー
ダ及びポテンショメータによってモニタされており、そ
の検出出力が制御装置側ヘフィーＰバックされて位置制
御が行われる。一方、口？ッ）１０の各軸の回転量も制
御装置２０からの駆動信号によって制御され、また、そ
の回転位置がエンコーダ及びポテンショメータによって
検出され制御装置側へフィートノ々ツクされる。 第２図は第１図のロデット１．０及び回転テーブル１２
の機能を模式化したものである。ロゼ、アト１０固有の
絶対座標系として、そのａ軸（旋回台１０ａの軸）を２
軸としこの２軸に直交するように水平方向に設けられた
Ｘ軸、Ｙ軸が設定されている。一方、回転テーブル１２
の回転軸を２軸とし、この２軸に直交するように水平方
向に設けられたＸ軸、ｙ軸によって回転テーブル座標系
を設定して込る。本発明においては、ティーチングがこ
の回転テーブル座標系を用いて行われる。 第３図は第１図の制御装置２０の構成例を表わしている
。同図において２２ａ 、２２ｂ 、・・・２２ｆは口
？ット１０の各軸のサーボモータであＬ２２ｇは回転テ
ーブル１２の回転軸用のサーボモータである。各軸毎に
各サーボモータによる回動位置を検出するだめのエンコ
ーダ２４ａ。 ２４ｂ、・・・、２４ｆ、２４ｇ及びポテンショメータ
２６ ａ 、２６ ｂ ＋・・・、２６ｆ 、２６ｇが
それぞれ設けられている。各サーボモータ２２ａ 、
２２ ｂ ＋・ 、２２ｆ、２２ｇへはサーｄ？ ：ｘ
−＝ ｙト２８ａ。 ２８ｂ、・・・、２８ｆ 、２８ｇからそれぞれ駆動パ
ルスが印加され、一方各す−がユニット２８ａ。 ２８ｂ、・・・、２８ｆ、２８ｇへはエンコーダ２４
ａ ＋２４ｂ、・・・、２４ ｆ ＋ ２４ ｇ及びポ
テンショメータ２６ｍ 、２６ｂ 、・・・、２６ｆ
、２６ｇから検出した現在の位置に関する情報がそれぞ
れ送られる。 これによシ各す−？ユニット２８ａ 、２８ｂ 、・・
・。 ２８ｆ、２８ｇは、入出力（Ｉｌｏ）ポート３０を介し
て中央処理装置（ｅｉＰＵ ） ３２から送られる各指
示値に応じた位置に各軸を制御する。なお、デテンシ目
メータ２６ａ、２６ｂ 、−，２６ｆ 。 ２６ｇは各軸のおおまかな回動位置を検出するものであ
シ、エンコーダ２４ ａ １２４ ｂ ＊・・・。 ２４ｆ 、２４ｇが詳細な回動位置検出を行う。第３図
において、さらに、３４はオペレータ側からデータの入
出力を行うコンソール、３６はコンソール３４からの入
力データ及びティーチデータ等の格納されるメモリ、３
８はルイバック時に軌跡補間を行うだめの補間回路、４
０は補間点を回転テーブル座標上で回転させたシ、回転
後の点を回転テーブル座標系から絶対座標系に変換する
座標変換回路である。 以下本実施例の動作説明を行う。 ティーチング動作は、回転テーブル１２を回転させず、
所定位置に固定した状態で行う。オペレータがロデット
１０のハンド部１８を動かしてティーチングすることに
より、ロゼツト１０側の絶対座標系で手先の位置、姿勢
データが得られる。 これをマトリックスＡ （Ｎ）として表わすと、次式の
如くなる。 回転テーブル座標Ｒからｐボット絶対座標Ｔへの変換マ
トリクスをＩＢＩとすると、回転テーブル座標系におけ
る位置姿勢データＡ’ｌ：Ｎ）は次の第（２）式の如く
表わされティーチングによって得られた絶対座標系の位
置、姿勢データはこの回転テーブル座標系の位置、姿勢
データに変換され、ティーチデータとしてメモリ３６に
格納される。 Ａ’（Ｎ）＝ｌＢｌ ＊Ａ（Ｎ） ・・・・・・・・・
・・・・・・（２）プレイパック動作は、第４図に示さ
れている手順で行われる。まず、回転テーブル座標上で
ティーチデータ（、）のうちの２点間を直線補間してロ
ピット１００手先の軌跡をめる（ｂ）。これは、メモリ
３６に記憶されているティーチデータのうちの２点のテ
ィーチ点Ａ
動作させるロボット装置に関する。 従来技術 産業用ロボットとワークを載置した回転テーブルとを同
期させて動作させることにより、ロボット側の動きを単
純化し、作業のスピードアップを図ると共にロゼツトを
小屋化可能とする口がット装置は既に知られている。そ
れらは、口？ット又は回転テーブルのいずれかに走行手
段を付加したものが多い。 このような従来のロゼツト装置においては、走行手段の
走行軸上にロボットかあるいは回転テーブルを載置する
ため、重量の大きいものを移動させることになシ、走行
軸および走行手段が大がかシなものとなるとともに、精
度を確保するのが翔しい。また走行軸に沿う走行手段の
動作範囲を確保するために、大きなスペースを確保する
必要があり、走行軸の配設に当たり制約が生じ、周辺装
置との位置関係を調整する必要があるという問題を有す
る。 また他の従来のロゼツト装置においては、ティーチデー
タが口？ットの有する特有の座標系（絶対座標系）上の
値として記憶されるかあるいはロボットの各軸の変位量
（角度）として記憶されているため、このティーチデー
タを用いてプレイパックを行う際、ｔｌ＆ットと回転テ
ーブルとの相対運動を考慮した上で行う補間計算が著し
く煩雑となシ、演算時間が長くなシ、サンプリング時間
を短かくすることができないため、作業精度が落ちると
いう問題があった。さらに、絶対座標系のティーチデー
タによると、各ワークの形状を衣わすデータをそのまま
入力することができないという不都合もあった。また、
回転テーブルとロボットとの相対的位置関係が変わった
時に再度ティーチングをする必要があるという不都合が
あった。 発明の目的 未発明は従来技術の上述した問題を解決するものであ夛
、その目的は、演算時間を短縮して、高い精度で制御を
行うことのできるロボット装置を提供することにある。 発明の構成 上述した目的を達成する本願の第１発明の構成は、少な
くとも二次元動作が可能な口がットと、該口？ットと同
期して回転しワークが載置せしめられる回転テーブルと
を備え、前記ワークに関するティーチデータを補間して
前記ロゼツト及び回転テーブルを作動させるロゼツト装
置において、前記ティーチデータを前記回転テーブルの
回転軸を原軸とする回転座標系上の値として記憶する手
段と、該記憶手段内の前記ティーチデータを該回転座標
系上で軌跡補間することによシ各補間点を算出する手段
とを備えて成るものである。 また本願の第２発明の四プツト装置は、少なくとも二次
元動作が可能なロゼツトと、該ロゼツトと同期して回転
しワークが載置せしめられる回転テーブルと、前記ワー
クに関するティーチデータを前記回転テーブルの回転軸
を原軸とする回転座標系上の値として記憶する手段と、
該記憶手段内の前記ティーチデータを該回転座標系上で
軌跡補間することにより各補間点を算出する手段と、該
算出した補間点音用いて回転テーブルの回転角を算出し
、この回転角に応じて前記回転テーブルを作動させる手
段と、前記回転座標系の補間値を前記回転角度だけ回転
した時の値を算出し、この算出値を前記ロボット側の絶
対座標系の値に変換し、該ロゼツトを作動させる手段と
を備え、前記回転テーブルを作動させる手段と該ロゼツ
トを作動させる手段とを同時に同期して作動させて成る
ものである。 実施例 以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 第１図は本発明の一実施例の全体を概略的に表わしてい
る。同図において、１０は６軸の関節型ロゼツト、１２
はこれと同期して回転する回転テーブルである。口ｙｌ
ｒ ット１０は、”１ｂｌｅｌｄｌｅ、ｆの各軸が矢印
の如く回転動作可能に構成されている。回転テーブル１
２の上部にはワーク固定用の治具１４が取付けられてお
り、この治具１４によって例えば自動車のウィンドガラ
ス等のワーク１６が回転テーブル１２の上に同定される
。 ロボット１０のハンド部１８がこのワークに対して例え
ばシール剤塗布、塗装、パリ取り、研摩。 ゴム等の部材の貼フ付は等の作業を行う。回転テーブル
１２はその回転軸ｇを中心軸として回転動作可能に構成
されており、その回動量は制御装置２０から送り込壕れ
る駆動信号によって制御される。なお、回転テーブル１
２の回転位置は、その回転軸に取り付けられたエンコー
ダ及びポテンショメータによってモニタされており、そ
の検出出力が制御装置側ヘフィーＰバックされて位置制
御が行われる。一方、口？ッ）１０の各軸の回転量も制
御装置２０からの駆動信号によって制御され、また、そ
の回転位置がエンコーダ及びポテンショメータによって
検出され制御装置側へフィートノ々ツクされる。 第２図は第１図のロデット１．０及び回転テーブル１２
の機能を模式化したものである。ロゼ、アト１０固有の
絶対座標系として、そのａ軸（旋回台１０ａの軸）を２
軸としこの２軸に直交するように水平方向に設けられた
Ｘ軸、Ｙ軸が設定されている。一方、回転テーブル１２
の回転軸を２軸とし、この２軸に直交するように水平方
向に設けられたＸ軸、ｙ軸によって回転テーブル座標系
を設定して込る。本発明においては、ティーチングがこ
の回転テーブル座標系を用いて行われる。 第３図は第１図の制御装置２０の構成例を表わしている
。同図において２２ａ 、２２ｂ 、・・・２２ｆは口
？ット１０の各軸のサーボモータであＬ２２ｇは回転テ
ーブル１２の回転軸用のサーボモータである。各軸毎に
各サーボモータによる回動位置を検出するだめのエンコ
ーダ２４ａ。 ２４ｂ、・・・、２４ｆ、２４ｇ及びポテンショメータ
２６ ａ 、２６ ｂ ＋・・・、２６ｆ 、２６ｇが
それぞれ設けられている。各サーボモータ２２ａ 、
２２ ｂ ＋・ 、２２ｆ、２２ｇへはサーｄ？ ：ｘ
−＝ ｙト２８ａ。 ２８ｂ、・・・、２８ｆ 、２８ｇからそれぞれ駆動パ
ルスが印加され、一方各す−がユニット２８ａ。 ２８ｂ、・・・、２８ｆ、２８ｇへはエンコーダ２４
ａ ＋２４ｂ、・・・、２４ ｆ ＋ ２４ ｇ及びポ
テンショメータ２６ｍ 、２６ｂ 、・・・、２６ｆ
、２６ｇから検出した現在の位置に関する情報がそれぞ
れ送られる。 これによシ各す−？ユニット２８ａ 、２８ｂ 、・・
・。 ２８ｆ、２８ｇは、入出力（Ｉｌｏ）ポート３０を介し
て中央処理装置（ｅｉＰＵ ） ３２から送られる各指
示値に応じた位置に各軸を制御する。なお、デテンシ目
メータ２６ａ、２６ｂ 、−，２６ｆ 。 ２６ｇは各軸のおおまかな回動位置を検出するものであ
シ、エンコーダ２４ ａ １２４ ｂ ＊・・・。 ２４ｆ 、２４ｇが詳細な回動位置検出を行う。第３図
において、さらに、３４はオペレータ側からデータの入
出力を行うコンソール、３６はコンソール３４からの入
力データ及びティーチデータ等の格納されるメモリ、３
８はルイバック時に軌跡補間を行うだめの補間回路、４
０は補間点を回転テーブル座標上で回転させたシ、回転
後の点を回転テーブル座標系から絶対座標系に変換する
座標変換回路である。 以下本実施例の動作説明を行う。 ティーチング動作は、回転テーブル１２を回転させず、
所定位置に固定した状態で行う。オペレータがロデット
１０のハンド部１８を動かしてティーチングすることに
より、ロゼツト１０側の絶対座標系で手先の位置、姿勢
データが得られる。 これをマトリックスＡ （Ｎ）として表わすと、次式の
如くなる。 回転テーブル座標Ｒからｐボット絶対座標Ｔへの変換マ
トリクスをＩＢＩとすると、回転テーブル座標系におけ
る位置姿勢データＡ’ｌ：Ｎ）は次の第（２）式の如く
表わされティーチングによって得られた絶対座標系の位
置、姿勢データはこの回転テーブル座標系の位置、姿勢
データに変換され、ティーチデータとしてメモリ３６に
格納される。 Ａ’（Ｎ）＝ｌＢｌ ＊Ａ（Ｎ） ・・・・・・・・・
・・・・・・（２）プレイパック動作は、第４図に示さ
れている手順で行われる。まず、回転テーブル座標上で
ティーチデータ（、）のうちの２点間を直線補間してロ
ピット１００手先の軌跡をめる（ｂ）。これは、メモリ
３６に記憶されているティーチデータのうちの２点のテ
ィーチ点Ａ
〔０〕点とＡ（１）点との間を直線で結び、
その間を分割して手先が時間Δｔかけて順次移動する各
点Ａ６１ＡＩ ＩＡ、＊・・・、Ａｉ、・・・。 Ａｎをめるものである。時間Δｔとしては、数十ｍ５ｅ
ｃが選ばれる。次いで、このようにしてめた各補間点Ａ
０．Ａ工、・・・、Ａｌ 、・・・、Ａｎの回転テーブ
ル座標上の回転角成分をめる。補間点Ａｌの回転角成分
をθｌとすると、これは でめることができる。ただし、 Ａｌｘ ”回転テーブル座標での補間点ＡＩのＸ成分 Ａｌｙ：回転テーブル座標での補間点Ａｉのｙ成分 この補間点Ａｉを回転テーブル座標の！、７平面に投影
したときにＸ軸に重なる様にするには、仮にその前の補
間点Ａ１−１がＸ軸に重なっていたとすると、補間点Ａ
ｌを回転テーブル座標の２軸を中心にθｌだけ回転させ
れば良い。以下第５図を用いて具体的に説明する。今、
ティーチデータの最初の点Ａ
その間を分割して手先が時間Δｔかけて順次移動する各
点Ａ６１ＡＩ ＩＡ、＊・・・、Ａｉ、・・・。 Ａｎをめるものである。時間Δｔとしては、数十ｍ５ｅ
ｃが選ばれる。次いで、このようにしてめた各補間点Ａ
０．Ａ工、・・・、Ａｌ 、・・・、Ａｎの回転テーブ
ル座標上の回転角成分をめる。補間点Ａｌの回転角成分
をθｌとすると、これは でめることができる。ただし、 Ａｌｘ ”回転テーブル座標での補間点ＡＩのＸ成分 Ａｌｙ：回転テーブル座標での補間点Ａｉのｙ成分 この補間点Ａｉを回転テーブル座標の！、７平面に投影
したときにＸ軸に重なる様にするには、仮にその前の補
間点Ａ１−１がＸ軸に重なっていたとすると、補間点Ａ
ｌを回転テーブル座標の２軸を中心にθｌだけ回転させ
れば良い。以下第５図を用いて具体的に説明する。今、
ティーチデータの最初の点Ａ
〔０〕のｘ、ｙ平面への投
影点がＸ軸上にあるとして、ＡＣｏ〕点から最初の補間
点Ａ０までの回転角θ。を前述の第（３）式からめる。 次いで補間点Ａ０を２軸中心にθ。たけ回転させた座標
点Ａｏ／をめるー。これ紘次式でまる（ｄ）。 この回転後のＡ、７点を前述の変換マトリクスＩＢ＋を
用いてロボッ）１０の絶対座標系の値に変換する（、）
。０プツト絶対座標系での補間点をＴｏとするとこれは
次式でめられる。 ＴＯ＝ＩＢｌ・Ａｃｌ／ ・・・・・・・・・曲回・・
・・・曲・・・・・・・（６）このＴｏをロデッ）１０
の各軸の角度に変換し、各軸のエンコーダの・ぐルス数
に対応式せ、現在の各軸のエンコーダのｉ４ルス数との
比較を行なってその差によバｆ）、サーブモータ２２ａ
） ２２ ｂ ｔ・・・を駆動すればロボットの手先
は、第５図の補間点Ａ０′まで移ルｈすることとなる（
ｇ）。一方、回転テーブル１２の方は、θ。に対応する
エンコーダパルス数を算出し、現在のエンコーダの７４
’ルス数との比較を行なって、その差によｎ（ｈ）、サ
ーブモータ２２ｇを駆動すれば（１）、回転テーブル１
２が０゜回転する。従って口？ット１０の手先と回転テ
ーブル１２のワーク１６とは最初の補間点を回転させた
点Ａ、／で一致することとなる。同様に他の補間点Ａ、
、Ａ、 、・・・Ｉ Ａ ｉ Ｈ・・・ＩＡｎでも実
時間内で前述の演算がなされ、各補間点はΔを時間毎に
回転テーブル座標のＸ軸に投影される点まで回転された
時の値としてロボット絶対座標系に変換される。 また、回転テーブルもΔを秒後にはＸ軸に投影される所
まで回転し、従ってロボッ）１０と同一点まで動くこと
となる。上述の説明からも明らかのように、ロボット１
００手先は、第２図で示すダニ＋ ｔ’ｙの平面上を二
次元移動するだけとなる。 Δｔが数十ｍ５ｅｃと極めて短いため、連続的に次次と
出力される補間点の指令値によってロボット１０と回転
テーブル１２とは完全に同期した如く連続的に制御され
ることとなる。 以上説明したように、実施例のロボット装置は、ティー
チデータを回転テーブル座標として記憶し、各補間点を
この回転テーブル座標系上で直線補間してめているため
、プレイパック時の補間演算が著しく簡単かつ高精度と
なるのである。 本実施例のロボット装置は、軌跡補間として直線補間を
採用したため、円弧補間その他に比べ演算が容易になる
という利点を有する。また２点間の軌跡が直線となるた
め、再生時ロボットの手先が同一平面上でどう動くかが
作業者にとって容易に推察できるため、ティーチングが
簡単になるとともに、装置全体の安全性確保が容易にな
るという利点を有する。 また本実施例のロボット装置は、ロボットも回転テーブ
ルも直線移動させないで、ロボットの手先が同一平面内
で直線上を動く様にしたためロボット装置又は回転テー
ブルを直線移動させる従来装置の有する移動装置に起因
する大がかシな装置になる、精度の確保が難しい、スペ
ースの確保が必要、周辺装置との位置関係の調整の必要
性等の問題点を解消するという利点を有する。 また本実施例装置は、補間点を再生時に実時間で演算す
るため、補間点を予かしめ計算して記憶する方法に比べ
てメモリ３６の容量を約１５分の１にすることができる
という利点を有する。 さらに本実施例のロボット装置は、直線補間により演算
時間が短いため、実時間演算時間を大幅に長くする必要
が無いため、サンプリング時間を数１０ ｍａｅｃ以内
に収めることができる。これにより、サンシリング時間
を長くしたことによる精度を悪化させること無く動作さ
せることができるという利点を有する。 また、口？ノドの手先がｖＸＴｖＺで示すように二次元
移動のみとなるため、ワークの周囲に細長い連続部材を
貼っていく様な作業を行う場合にもその部材の供給が著
しく容易となる。 尚、上述の実施例では、軌跡補間として直線補間を採用
した例について述べたが、別の目的のために曲線補間又
は曲線補間との組合せ等適宜採用しうる。 発明の効果 本願の第１発明のロボット装置は、データを回転テーブ
ルの回転座標系で記憶するため、再生時の実時間での補
間演算が容易であり、かつ短時間になるためサンプリン
グ時間の短縮を図ることができるので、精度の高い制御
を可能にするという利点を有する。さらに、ワーク形状
のデータを別にめておきその値をそのまま入力したり、
ティーチングを一旦行なった後に回転テーブルと口Ｈζ
ワット相対位置が変わっても、データはそのまま使用す
ることができるという利点を有する。 また第１発明のロボット装置は、ロボットに対して同期
させてワークを配置した回転テーブルを回転させるので
、ロボットの動作範囲を越える様なワークであってもそ
の回転により動作範囲内に移動させることにより、ワー
クに対するロガ？ットの動作領域を実質的に広げること
になり、大きなワークの作業を可能にする。また、ワー
ク固定の場合に比べて同一ワークに対してよフ小型の口
？ットを適用することができ、四ゲットの手先に部材供
給が非常に簡単にな夛、作業自体の自由度を高めるとと
もに容易にするという利点を有する。 さらに第１発明のロボット装置は、ワークの回転座標系
上で軌跡補間するので、ワーク上での補間演算が容易に
なシ、ワークに対するロボットの軌跡を指定通りにして
、その時の速度、手先姿勢を指定通シ制御することがで
きるという利点を有する。 また、本願の第２発明のｌリド装置は、回転座標系上で
軌跡補間するとともに、算出した補間点を用いて所定の
関数で回転テーブルの回転角を算出し、この回転角に応
じて回転テーブルを回転させるので、ロボットの手先を
回転座標系の任意の領域内に収めることができるため、
再生時での口はットの手先の動きを予測するのが容易に
なり、装置全体の安全性を高めることができるという利
点を有する。
影点がＸ軸上にあるとして、ＡＣｏ〕点から最初の補間
点Ａ０までの回転角θ。を前述の第（３）式からめる。 次いで補間点Ａ０を２軸中心にθ。たけ回転させた座標
点Ａｏ／をめるー。これ紘次式でまる（ｄ）。 この回転後のＡ、７点を前述の変換マトリクスＩＢ＋を
用いてロボッ）１０の絶対座標系の値に変換する（、）
。０プツト絶対座標系での補間点をＴｏとするとこれは
次式でめられる。 ＴＯ＝ＩＢｌ・Ａｃｌ／ ・・・・・・・・・曲回・・
・・・曲・・・・・・・（６）このＴｏをロデッ）１０
の各軸の角度に変換し、各軸のエンコーダの・ぐルス数
に対応式せ、現在の各軸のエンコーダのｉ４ルス数との
比較を行なってその差によバｆ）、サーブモータ２２ａ
） ２２ ｂ ｔ・・・を駆動すればロボットの手先
は、第５図の補間点Ａ０′まで移ルｈすることとなる（
ｇ）。一方、回転テーブル１２の方は、θ。に対応する
エンコーダパルス数を算出し、現在のエンコーダの７４
’ルス数との比較を行なって、その差によｎ（ｈ）、サ
ーブモータ２２ｇを駆動すれば（１）、回転テーブル１
２が０゜回転する。従って口？ット１０の手先と回転テ
ーブル１２のワーク１６とは最初の補間点を回転させた
点Ａ、／で一致することとなる。同様に他の補間点Ａ、
、Ａ、 、・・・Ｉ Ａ ｉ Ｈ・・・ＩＡｎでも実
時間内で前述の演算がなされ、各補間点はΔを時間毎に
回転テーブル座標のＸ軸に投影される点まで回転された
時の値としてロボット絶対座標系に変換される。 また、回転テーブルもΔを秒後にはＸ軸に投影される所
まで回転し、従ってロボッ）１０と同一点まで動くこと
となる。上述の説明からも明らかのように、ロボット１
００手先は、第２図で示すダニ＋ ｔ’ｙの平面上を二
次元移動するだけとなる。 Δｔが数十ｍ５ｅｃと極めて短いため、連続的に次次と
出力される補間点の指令値によってロボット１０と回転
テーブル１２とは完全に同期した如く連続的に制御され
ることとなる。 以上説明したように、実施例のロボット装置は、ティー
チデータを回転テーブル座標として記憶し、各補間点を
この回転テーブル座標系上で直線補間してめているため
、プレイパック時の補間演算が著しく簡単かつ高精度と
なるのである。 本実施例のロボット装置は、軌跡補間として直線補間を
採用したため、円弧補間その他に比べ演算が容易になる
という利点を有する。また２点間の軌跡が直線となるた
め、再生時ロボットの手先が同一平面上でどう動くかが
作業者にとって容易に推察できるため、ティーチングが
簡単になるとともに、装置全体の安全性確保が容易にな
るという利点を有する。 また本実施例のロボット装置は、ロボットも回転テーブ
ルも直線移動させないで、ロボットの手先が同一平面内
で直線上を動く様にしたためロボット装置又は回転テー
ブルを直線移動させる従来装置の有する移動装置に起因
する大がかシな装置になる、精度の確保が難しい、スペ
ースの確保が必要、周辺装置との位置関係の調整の必要
性等の問題点を解消するという利点を有する。 また本実施例装置は、補間点を再生時に実時間で演算す
るため、補間点を予かしめ計算して記憶する方法に比べ
てメモリ３６の容量を約１５分の１にすることができる
という利点を有する。 さらに本実施例のロボット装置は、直線補間により演算
時間が短いため、実時間演算時間を大幅に長くする必要
が無いため、サンプリング時間を数１０ ｍａｅｃ以内
に収めることができる。これにより、サンシリング時間
を長くしたことによる精度を悪化させること無く動作さ
せることができるという利点を有する。 また、口？ノドの手先がｖＸＴｖＺで示すように二次元
移動のみとなるため、ワークの周囲に細長い連続部材を
貼っていく様な作業を行う場合にもその部材の供給が著
しく容易となる。 尚、上述の実施例では、軌跡補間として直線補間を採用
した例について述べたが、別の目的のために曲線補間又
は曲線補間との組合せ等適宜採用しうる。 発明の効果 本願の第１発明のロボット装置は、データを回転テーブ
ルの回転座標系で記憶するため、再生時の実時間での補
間演算が容易であり、かつ短時間になるためサンプリン
グ時間の短縮を図ることができるので、精度の高い制御
を可能にするという利点を有する。さらに、ワーク形状
のデータを別にめておきその値をそのまま入力したり、
ティーチングを一旦行なった後に回転テーブルと口Ｈζ
ワット相対位置が変わっても、データはそのまま使用す
ることができるという利点を有する。 また第１発明のロボット装置は、ロボットに対して同期
させてワークを配置した回転テーブルを回転させるので
、ロボットの動作範囲を越える様なワークであってもそ
の回転により動作範囲内に移動させることにより、ワー
クに対するロガ？ットの動作領域を実質的に広げること
になり、大きなワークの作業を可能にする。また、ワー
ク固定の場合に比べて同一ワークに対してよフ小型の口
？ットを適用することができ、四ゲットの手先に部材供
給が非常に簡単にな夛、作業自体の自由度を高めるとと
もに容易にするという利点を有する。 さらに第１発明のロボット装置は、ワークの回転座標系
上で軌跡補間するので、ワーク上での補間演算が容易に
なシ、ワークに対するロボットの軌跡を指定通りにして
、その時の速度、手先姿勢を指定通シ制御することがで
きるという利点を有する。 また、本願の第２発明のｌリド装置は、回転座標系上で
軌跡補間するとともに、算出した補間点を用いて所定の
関数で回転テーブルの回転角を算出し、この回転角に応
じて回転テーブルを回転させるので、ロボットの手先を
回転座標系の任意の領域内に収めることができるため、
再生時での口はットの手先の動きを予測するのが容易に
なり、装置全体の安全性を高めることができるという利
点を有する。
第１図は本発明の一実施例の全体を概略的に表わす図、
第２図は第１図の口？ットと回転テーブルとの模式図、
第３図は第１図の制御装置のブロック図、第４図は第１
図の実施例の動作の流れを示す図、第５図は補間及び座
標変換の説明図である。 １０°゛°ロデツト、１２・・・回転テーブル、１６・
・・ワーク、１８・・・ハンド部、２ｏ・・・制御装置
、３２・・−ＣＰＵ、３６・・・メモリ、３８・・・補
間回路、４０・・・座標変換回路。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 株式会社豊田中央研究所 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士松下 操 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也
第２図は第１図の口？ットと回転テーブルとの模式図、
第３図は第１図の制御装置のブロック図、第４図は第１
図の実施例の動作の流れを示す図、第５図は補間及び座
標変換の説明図である。 １０°゛°ロデツト、１２・・・回転テーブル、１６・
・・ワーク、１８・・・ハンド部、２ｏ・・・制御装置
、３２・・−ＣＰＵ、３６・・・メモリ、３８・・・補
間回路、４０・・・座標変換回路。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 株式会社豊田中央研究所 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士松下 操 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも二次元動作が可能な口？ットと、該口？
ットと同期して回転しワークが載置せしめられる回転テ
ーブルとを備え、前記ワークに関するティーチデータを
補間して前記口？ット及び回転テーブルを作動させるロ
ボット装置において、前記ティーチデータを前記回転テ
ーブルの回転軸を原軸とする回転座標系上の値として記
憶する手段と該記憶手段内の前記ティーチデータを該回
転座標系上で軌跡補間することによシ各補間点を算出す
る手段とを備え、ロボットに対し回転テーブルを同期回
転制御することを特徴とするロボット装置。 ２、少なくとも二次元動作が可能なロボットと、該ロボ
ットと同期して回転しワークが載置せしめられる回転テ
ーブルと、前記ワークに関するティーチデータを前記回
転テーブルの回転軸を原軸とする回転座標系上の値とし
て記憶する手段と、該記憶手段内の前記ティーチデータ
を該回転座標系上で軌跡補間することにより各補間点を
算出する手段と、該算出した補間点を用いて回転テーブ
ルの回転角を算出し、この回転角に応じて前記回転テー
ブルを作動させる手段と、前記回転座標系の補間値を前
記回転角度だけ回転した時の値を算出し、この算出値を
前記ロボット側の絶対座標系の値に変換し、該ロボット
を作動させる手段とを備え、前記回転テーブルを作動さ
せる手段と該口？ットを作動させる手段とを同時に同期
して作動させることを特徴とするロボット装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59047179A JPS60193016A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | ロボツト装置 |
| EP85301727A EP0158447B2 (en) | 1984-03-14 | 1985-03-13 | System for controlling a robot in association with a rotary table |
| DE8585301727T DE3571885D1 (en) | 1984-03-14 | 1985-03-13 | System for controlling a robot in association with a rotary table |
| US07/059,227 US4836742A (en) | 1984-03-14 | 1987-06-05 | System for controlling a robot in association with a rotary table |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59047179A JPS60193016A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | ロボツト装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60193016A true JPS60193016A (ja) | 1985-10-01 |
| JPH0527125B2 JPH0527125B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=12767850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59047179A Granted JPS60193016A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | ロボツト装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4836742A (ja) |
| EP (1) | EP0158447B2 (ja) |
| JP (1) | JPS60193016A (ja) |
| DE (1) | DE3571885D1 (ja) |
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