JPS6027907A - Uniform-speed reproducing method of cp type robot - Google Patents

Uniform-speed reproducing method of cp type robot

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JPS6027907A
JPS6027907A JP13734083A JP13734083A JPS6027907A JP S6027907 A JPS6027907 A JP S6027907A JP 13734083 A JP13734083 A JP 13734083A JP 13734083 A JP13734083 A JP 13734083A JP S6027907 A JPS6027907 A JP S6027907A
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JP
Japan
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speed
position data
robot
teaching
taught
Prior art date
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Pending
Application number
JP13734083A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Shimizu
勝彦 清水
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6027907A publication Critical patent/JPS6027907A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration

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  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

PURPOSE:To put the tip of a robot in uniform reproducing operation by using the ratio of a calculated teaching speed and a set speed to obtain target position data by interpolation, and driving the robot for reproduction according to the data. CONSTITUTION:The CPU4 in a microcomputer 1 processes teaching position data according to a program stored in an ROM2 to calculate a target value. In this arithmetic processing, the teaching speed of every control cycle is calculated on the basis of new teaching position data stored in time series and target position data to calculate the speed rate of the calculated teaching speed and set speed, and this speed ratio is used to calculate the target position data by interpolation. The obtained target value signal is sent to the robot through an interface circuit I2 and the robot is driven for reproduction according to the target value data.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、作業軌跡に沿ってロボットをオペレータが手
動で動かし、一定の周期(例えばロボットに目標イ1&
信号を断続的に与える制御則1tJ1)毎にロボットの
各関節の位置に対応する教示位置データを記憶装置内へ
取り込み、この教示位置データにもとづいてロボットを
教示した作業軌跡に沿って再生させる、所謂CP (c
ontinuous pass )形ロボットの再生速
度を等速に制御するだめの方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention allows an operator to manually move a robot along a work trajectory, and to
Every time the signal is applied intermittently (1tJ1), the taught position data corresponding to the position of each joint of the robot is imported into the storage device, and based on this taught position data, the robot is regenerated along the taught work trajectory. The so-called CP (c
This invention relates to a method for controlling the playback speed of an continuous pass type robot to a constant speed.

かかるCP形ロボソ1〜は所謂P T P形ロボットと
較べて複雑な作業11ilt跡を容易に教示することが
できることから、作業軌跡を複雑な三次元曲線で与える
必要のある塗装用ロホソ1−に多用されているが、必要
に応じて溶接用ロボット等にも用いられる。
Compared to the so-called PTP type robots, the CP type robots 1~ can teach complicated work traces more easily, so they are suitable for painting robots 1~ where work trajectories need to be given as complex three-dimensional curves. Although it is widely used, it can also be used in welding robots, etc. as needed.

しかし、例えばCP形塗装用ロボットの場合、人力によ
ってロボットを直接動かし、ロボットに作業軌跡を教示
するものであるから、塗装ガンの移動速度を完全に一定
に保つことは不可1jにで、個人差、熟練度等の要素に
応じて教示速度が変動し、この変動がそのまま再生速度
の変動となるため、塗装用ロボソ1−の場合には塗り斑
が、また溶接用ロポソI・の場合にば肉盛斑がη:しる
However, in the case of a CP type painting robot, for example, the robot is moved directly by human power and the robot is taught the work trajectory, so it is impossible to keep the moving speed of the painting gun completely constant, and individual differences may occur. The teaching speed fluctuates depending on factors such as skill level, and this fluctuation directly changes the playback speed. Therefore, paint spots may occur in the case of the painting ROBOSO 1-, and in the case of the welding ROPOSO I. The build-up spots are η: Signs.

このような教示速度の変動は、ロボット先端(塗装ガン
等)を直線に沿って教示している場合にはあまり問題と
ならないか、移動方向を変換するターン部では人力には
限界があって、予定の速度より低速とならざるを(Mず
、これはツ1練によっても、なかなか解消し得るもので
はない。
Such variations in teaching speed may not be much of a problem when teaching the tip of the robot (painting gun, etc.) along a straight line, or there is a limit to human power in turning parts where the direction of movement is changed. The speed had to be slower than planned (M, this is something that can't be easily solved even with a lot of practice.

従って本発明は、教示時の速度変動にもかかわらず、再
生時にはロボット先端が一定速度で移動するようなcp
形ソロボット速度制御方法を提供するものであり、その
要旨とする処が、作業軌跡に沿ってロボットを動かしつ
つ一定周期毎に各関節位置に対応する教示位置データを
取り込み、この教示位置データに基づいて再生するCP
形コロボット等速で再生させる方法において、時系列的
に記す、aされている新たな教示位置データと目標位置
データに基づいて制御周期毎の教示速度を演算する工程
と、上記教示速度を演算する工程でめた教示速度と設定
速度との速度比を演算する工程と、上記速度比を用いて
補間計算により目標位置データを算出する工程と、七記
袖間計算により目標位置データを算出する工程でめた目
標位置データに従ってロボットを再生駆動する工程と、
を有してなることを特徴とするCP形コロボット等速再
生方法を提供するものである。
Therefore, the present invention provides a cp in which the tip of the robot moves at a constant speed during playback despite speed fluctuations during teaching.
This provides a method for controlling the speed of a solo robot.The gist of this method is to capture taught position data corresponding to each joint position at regular intervals while moving the robot along a work trajectory, and to calculate the speed based on this taught position data. CP to be played
A method for reproducing a form corobot at a constant speed includes a step of calculating a teaching speed for each control cycle based on new teaching position data and target position data written in chronological order, and calculating the teaching speed. a step of calculating the speed ratio between the taught speed and the set speed determined in the step of step 3, a step of calculating the target position data by interpolation calculation using the above speed ratio, and a step of calculating the target position data by the seven-time calculation. A step of reproducing and driving the robot according to target position data determined in the process;
The object of the present invention is to provide a constant-velocity regeneration method for a CP type corobot, which is characterized by comprising the following.

続い−ご添付したし1面を参照しつつ、本発明を具体化
した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
Continuing - With reference to the attached page 1, embodiments embodying the present invention will be described to provide an understanding of the present invention.

ここに第1図は、本発明の一実施例に係る再キ力法に使
用するcp形塗装用1コボソトの制御回路を示オシロツ
ク図、第2図&j同再生方法の手順を示すフローチャー
1・である。
Here, FIG. 1 is an oscilloscope diagram showing the control circuit of a CP-type coating machine used in the re-keying method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart 1 showing the steps of the regeneration method.・It is.

現在知られている典型的な塗装用ロボソ1−は、)11
、台する、1おいてl’tH直輔芯のまわりに旋回(第
1自[111uθ1)する旋回台と、この旋回テーブル
十に取り付りられ、1−記事直軸を含む垂直面内におい
て]、1)・1iJj (第2自由度θ2)可能の■(
直アームと、このil’F的アームの先6Wに設けられ
、前記垂直面内におい−C揺Il!JJ(第3自由度θ
、)可能の水平アームと、この水平アームの先端に取り
伺りられ、旋回、揺動等の複数の自由度(θ4.θ、)
を有する土1′c部分とによって構成され、塗装ガン等
の工具はこの手V1部分の先端に取り付し」られている
Typical painting robots currently known are ) 11
, a swivel table that rotates (first axis [111uθ1) around the l'tH straight axis at 1; , 1)・1iJj (second degree of freedom θ2) possible ■(
A straight arm is provided at the tip 6W of this il'F arm, and -C swing Il! is provided in the vertical plane. JJ (third degree of freedom θ
, ) is possible, and the tip of this horizontal arm has multiple degrees of freedom (θ4, θ, ), such as turning and swinging.
A tool such as a painting gun is attached to the tip of this part V1.

1−記01〜θ、の各自由度は全て同様の構成からなる
1lrl制御回路により駆動されるので、第1図には、
これら5個の自由度の内水乎アームについての制御系の
みを示し、他は省略する。
1- Since each degree of freedom of 01 to θ is driven by a 1lrl control circuit having the same configuration, FIG.
Only the control system for the inner water arm with these five degrees of freedom will be shown, and the others will be omitted.

第1図において、1はマイクロコンピュータで、全ての
自由度に対する制御手順をプログラムとして内蔵するり
−Fオンリーメモリ (ROM)2と、データを一時的
に貯蔵するだめの一時記憶メモリ (RAM)3と、制
御系に対して目標値を出力するためにデータの整合を行
うための出力インターフェース回路12と、制御系から
マイクロコンピュータ1に入力するデータの整合を行う
人力インターフェース回路1.と、該入力インターフェ
ース回路IIから人力される教示位置データをRA M
 3に記憶すると共に、ROM2に内蔵されたプログラ
ムに従って教示位置データに所定の演算処理を施して目
標値を算出し、この目標値を出力インターフェース回路
I2を経て制御系に送出する中央処理ユニットCP I
J 4とを有して構成されている。
In Fig. 1, numeral 1 denotes a microcomputer, which has a built-in program containing control procedures for all degrees of freedom.F-only memory (ROM) 2 and temporary memory (RAM) 3 for temporarily storing data. , an output interface circuit 12 for matching data in order to output a target value to the control system, and a human interface circuit 1 for matching data input from the control system to the microcomputer 1. and the teaching position data manually inputted from the input interface circuit II.
A central processing unit CP I calculates a target value by performing predetermined arithmetic processing on the taught position data according to a program built in the ROM 2, and sends this target value to the control system via the output interface circuit I2.
J4.

また出力インターフェース回路I2を経て水平アーム9
の制御系に送られる目標値信号は、D/Δ変換器5によ
ってアナログ信号に変換された後、比illニジ器6及
び増幅器7を経てサーボ弁8に伝達され、サーボ弁8を
駆動する。サーボ弁8は水平アーム9を駆動する油圧シ
リンダ1 (+に送り込む油量を調整するもので、この
油圧シリンダ10によって揺動される水平アーム9のあ
る時間りにおける揺動角度θ1ば、水平アーム9の回転
中心に設けたロータリーエンコーダ、レゾルバ等により
構成される位置検出器11により測定され、比較器6に
帰還される。また教示作業の際には揺動角度θ、は教示
位置データとして比較器6に帰還されることなく、入力
インターフェース回路■1を経てCPU4に送られ、R
AM3に記憶される。
Also, the horizontal arm 9 is connected to the horizontal arm 9 via the output interface circuit I2.
The target value signal sent to the control system is converted into an analog signal by the D/Δ converter 5, and then transmitted to the servo valve 8 via the ratio illumination device 6 and amplifier 7, and drives the servo valve 8. The servo valve 8 is used to adjust the amount of oil sent to the hydraulic cylinder 1 (+) that drives the horizontal arm 9, and the horizontal arm 9 is swung by the hydraulic cylinder 10 at a swing angle θ1 for a certain period of time. It is measured by a position detector 11 consisting of a rotary encoder, resolver, etc. installed at the center of rotation of 9, and is fed back to the comparator 6. Also, during teaching work, the swing angle θ is compared as teaching position data. It is sent to the CPU 4 via the input interface circuit 1 without being fed back to the R
It is stored in AM3.

RAM3には、前記教示位置データθ1を記憶する教示
位置データ領域R7の他に、データ番号r1を記憶する
データ番号領域R皿、教示速度■。
In the RAM 3, in addition to a taught position data area R7 for storing the taught position data θ1, a data number area R for storing the data number r1, and a teaching speed (2).

を記憶する領域R7、速度比■、を記1.きする領域R
3、(X、n、Ym、Z、)を記憶する領域R4、(X
n、Yo、Zll)を記憶する領域R6、目標位置デー
タθ□を記憶する領域R,等の記憶領域を有している。
Record area R7 for storing speed ratio 1. area R
3. Area R4 for storing (X, n, Ym, Z,), (X
It has storage areas such as an area R6 for storing data (n, Yo, Zll) and an area R for storing target position data θ□.

次いで上記制御回路を用いた教示作業手順について説明
する。
Next, a teaching procedure using the above control circuit will be explained.

教示作業に先立ってオペレータはまだ、図示せぬ制御盤
−ヒの教示−再生切換スイフチを教示側に切り換える。
Prior to the teaching operation, the operator still switches a teaching-reproduction switching switch on a control panel (not shown) to the teaching side.

すると、前記サーボ弁8と油圧シリンダ10との間の管
路とオイルタンクとを接続する管路に挿入した電磁弁1
2が開いて油圧シリンダ10ばサーボ弁8の作動に関係
なく外力によって自由に伸縮しうるようになり、水平ア
ーム9はオペレータの自刃によって揺動可能となる。他
の自由度についても同様で、オペレータは手首部分をも
って塗装ガンを任意の作業軌跡に沿って移動させること
が可能となる。
Then, the solenoid valve 1 inserted into the conduit connecting the conduit between the servo valve 8 and the hydraulic cylinder 10 and the oil tank
2 opens and the hydraulic cylinder 10 becomes able to freely expand and contract by external force regardless of the operation of the servo valve 8, and the horizontal arm 9 becomes swingable by the operator's own blade. The same holds true for other degrees of freedom, allowing the operator to move the coating gun along any work trajectory using the wrist.

そこでオペレータは手首部分に設けた教示スイッチを押
しながら手首部分を人力によって移動させ、塗装作業に
必要な作業軌跡に沿って塗装ガンを移動させる。この塗
装ガンのりJきに応じて水平アーム9が揺動され、その
揺動角度、即ち教示位置データθ、が、例えば制御周期
ΔL毎に位置検出器11から入力インターフェース回路
11を通ってCPU4に取り込まれ、RAM3の領域R
7に順次貯蔵される。
Therefore, the operator manually moves the wrist while pressing a teaching switch provided on the wrist, and moves the paint gun along the work trajectory required for the painting job. The horizontal arm 9 is oscillated in accordance with the coating gun paste J, and the oscillation angle, that is, the taught position data θ, is transmitted from the position detector 11 to the CPU 4 through the input interface circuit 11 at every control period ΔL, for example. imported and area R of RAM3
7 are stored sequentially.

このような教示位置データθtの取り込みは教示スイッ
チを押している間中、絶え間なく行われ教示位置の順番
に対応してθ菫、θ2.θ3・・・θ、・・・の教示位
置データが記憶される。他の4個の自由度についても同
様に教示位置データが順次記憶される。
The teaching position data θt is continuously captured while the teaching switch is pressed, and the teaching position data θt, θ2, .theta. Taught position data of θ3...θ, . . . is stored. Similarly, taught position data is sequentially stored for the other four degrees of freedom.

次に第2図のフローチャートを参照しつつ、再生作業の
手順について説明する。各手順の番号(ステップ番号)
をa、b、c・・・で表ず。
Next, referring to the flowchart shown in FIG. 2, the procedure of the reproducing operation will be explained. Number of each step (step number)
Express it as a, b, c...

再生作業に先立ってオペレータは教示−再住切換スイソ
チを再生側に切り換え、電磁弁12を閉じることにより
油圧シリンダ10をサーボ弁8によって制御しうる状態
とし、ロボットを初期位置へ移動さゼる。
Prior to the regeneration work, the operator switches the teach-rehabilitation switch to the regeneration side, closes the solenoid valve 12, puts the hydraulic cylinder 10 in a state where it can be controlled by the servo valve 8, and moves the robot to the initial position.

再生開始ボタンが押されると、初期位置における各自由
度に対応する教示位置データ(θ1.〜θ5t)がRA
 M 3から取り出され、これらのデータを用いて順座
標変換を行い初期位置の直角座標(X。
When the playback start button is pressed, the teaching position data (θ1. to θ5t) corresponding to each degree of freedom at the initial position is
M 3 and use these data to perform forward coordinate transformation to obtain the rectangular coordinates (X) of the initial position.

、Y+、Z+、L+、M+、N+)を計算する。, Y+, Z+, L+, M+, N+).

(L、M、N)は手首先端に取り付けた工具の方向余弦
である。
(L, M, N) are the direction cosines of the tool attached to the tip of the wrist.

今簡哨のために方向余弦を除く直角座標の変化を教示位
置の順番に(データ番号順に)(X+。
Now, for the sake of a sentinel, change in rectangular coordinates excluding direction cosine is taught in order of position (in order of data number) (X+.

Yl、Z+)、(X2.Yn、Z2)、(X3゜Y3.
Z3)、−(Xn、Yn、Zn)、・・・とすると、デ
ータ番号1から2へ進む間における教示時の塗装ガンの
移動速度(教示速度)V+はで表される。
Yl, Z+), (X2.Yn, Z2), (X3°Y3.
Z3), -(Xn, Yn, Zn), . . . , the moving speed (teaching speed) V+ of the painting gun during teaching while proceeding from data number 1 to data number 2 is expressed by.

塗装作業の都合により設定速度(一定)を■。■ Set speed (constant) depending on the circumstances of the painting work.

とすると、その速度比11は(Vo/V+)で演算され
る。
Then, the speed ratio 11 is calculated as (Vo/V+).

本発明では、この初期位置(n=1)から第2の教示位
置(n=2)へ移動する時の速度を上記設定速度V。に
制御するのであるから、■、=1でない限り第2の教示
位置座標(χ2.Y2.Z2)を目標位置データとして
直接使用することはできないので、第2の目標位iiq
データの基礎となる直角IIiτ標(X、、’、Y2’
、Z2’)を次の式によってめる。
In the present invention, the speed when moving from this initial position (n=1) to the second taught position (n=2) is the set speed V. Since the second taught position coordinates (χ2.Y2.Z2) cannot be directly used as target position data unless ■,=1, the second taught position coordinates (χ2.Y2.Z2) cannot be directly used as target position data.
Right angle IIiτ mark (X, , ', Y2'
, Z2') are determined by the following formula.

I2 ’ =X1 +11 (I2 Xl )Y2 ’
 =Y1 + 11 (Y2 Yl )7J2 ’ −
21+ It (I2 Zl )ここで11が1に近い
場合(教示速度が設定速度に近い場合)、と遠い場合に
ついて以後の処理を分ける。
I2' = X1 + 11 (I2 Xl) Y2'
=Y1 + 11 (Y2 Yl)7J2' -
21+ It (I2 Zl) Here, the subsequent processing is divided into cases where 11 is close to 1 (the taught speed is close to the set speed) and cases where it is far.

1、ゴI K)<I <Kの!!1 ここにKを例えば1.5のように1より大きい値(1<
K<2程度が望ましく、取り分けに=1.5程度が望ま
しい)とする。
1. Go I K) <I <K's! ! 1 Set K here to a value greater than 1, such as 1.5 (1<
It is desirable that K<2, and in particular, that K = about 1.5.

この場合、教示速度が設定速度に近いため(X、′、Y
2’、Z2’)が教示位置座標(X、、Y。
In this case, since the taught speed is close to the set speed (X, ′, Y
2', Z2') are the taught position coordinates (X, , Y.

、I2)と大きく異なることはないので、(X2′、Y
2’、Z2’)を目標位置座標として採用してもよいこ
とになり、(X2’、Y2’、z、/)に対応する目標
位置データ(θ11’、022′。
, I2), so (X2', Y
2', Z2') may be adopted as the target position coordinates, and the target position data (θ11', 022') corresponding to (X2', Y2', z, /).

θ32′)をめ、これを出力インターフェース回路I2
を経てD/A変換器5等へ出力する。方向余弦(L2’
、X2’、N、’)を用いて計算される(θ+2′、θ
52′)についても同様である。
θ32′) and output this to the output interface circuit I2.
The signal is then output to the D/A converter 5, etc. Direction cosine (L2'
, X2', N,') is calculated using (θ+2', θ
The same applies to 52').

(θI2′、022′、θ?2′)の算出方法は、(I
2 ’ 、 Y2 ’ 、I2 ’ )から厳密に逆座
標変換してもよいが、演算時間を省略するために、次の
補間計算によってめることが望ましい。
The calculation method for (θI2', 022', θ?2') is (I
2', Y2', I2'), but in order to save calculation time, it is preferable to perform the following interpolation calculation.

θ12′ −〇+++[、(θIスーθI+ )θ22
′。θ21+II(θ11−θ21)θ?2′−θi+
+11(θ32〜θ31)以下同様に教示位置データ(
θ13.θ2つ、θ33)から順座標変換により(I9
.Y3.Z、)をめ、第2の目標位置座標(X2’ 、
Y2’ 、Z2’)とより合成速度■、′をめる。
θ12′ −〇+++[, (θIsu θI+ )θ22
'. θ21+II(θ11-θ21)θ? 2′−θi+
After +11 (θ32 to θ31), the teaching position data (
θ13. By forward coordinate transformation from θ2, θ33), (I9
.. Y3. Z,) and the second target position coordinates (X2',
Y2', Z2') and increase the composite speed 2,'.

次いで前記同様速度比j2−(vo / V2 ’ )
を演算し、(1/K)< I2<Kの時は前記同様筒3
の目標位置データ(θ13′、θ2.′、633′)を θ −3′ −θ 12’+12(θ I3− θ 1
2 ′ )θ2)′−θll′+12(θ23−θλ2
′)θす′−θ32’+12(θ7う−θ32′)によ
りめ、これを目標位置データとしてD/A変換器5等に
出力し、ロボフトの駆動1位置決めによる等速再生作業
を行う。
Then, as above, the speed ratio j2-(vo/V2')
When (1/K)<I2<K, cylinder 3 is calculated as above.
The target position data (θ13′, θ2.′, 633′) of θ −3′ −θ 12′+12(θ I3− θ 1
2') θ2)'-θll'+12(θ23-θλ2
') θS' - θ32'+12 (θ7U - θ32'), and outputs this as target position data to the D/A converter 5, etc., and performs constant-velocity playback work by positioning the robot robot in drive 1.

(1/K)< 1.<Kである限り同様の手順を続行す
る。
(1/K)<1. Continue the same procedure as long as <K.

■、上Lし圀q片 この場合教示速度が設定速度に較べて著しく遅いのであ
るから第2番目の教示位置座標(I2゜y2.I2)を
採用するわけにいかず、教示位置を1つ飛び越して第3
番目の教示位置データ(θ13、θ23.θ?3)より
得られる教示位置座標(I3、Y:l、Z:l)につい
て教示速度■1′をめ、設定速度■。と速度比1+ ’
 −(Vo /V、′)を演算する。このII′が更に
II′≧にの場合、同様の手順で(X、、Y、、Z、)
と(X+ 、Y4.、I4 )から+ 1 ” −(V
o / ■I ”)をめる。
■, Upper L and q piece In this case, the teaching speed is significantly slower than the set speed, so the second teaching position coordinate (I2゜y2.I2) cannot be adopted, and only one teaching position can be used. Jump over to the third
For the teaching position coordinates (I3, Y:l, Z:l) obtained from the th teaching position data (θ13, θ23.θ?3), the teaching speed ■1' is determined, and the setting speed ■. and speed ratio 1+'
-(Vo/V,') is calculated. If this II' is further II'≧, use the same procedure to calculate (X,,Y,,Z,)
and (X+, Y4., I4) to +1”-(V
o / ■I ”).

上記の手順を繰り返せばいずれI、<Kとなるので、そ
の時点で工ユユ↓/人)<↓、4基■揚金の処理に移行
する。但しこの繰り返しがあまりに多い場合にはリアル
タイムの演算が制御周期以内に完了しなくなるので、適
当な回数で打ち切って警報を鳴らす等の処理を講する。
If the above procedure is repeated, it will eventually become I, <K, so at that point, we will move on to the processing of 4 units ■ lift gold. However, if this is repeated too many times, the real-time calculation will not be completed within the control period, so take measures such as aborting it after an appropriate number of times and sounding an alarm.

もしI、/でに以下になった場合には、目標位置データ
(θ1z′、θ2z′、θ32′)はθ52′=θu 
+ 11 ’ (θ13−θ11 )θ22′=θ21
+II’(θ71−θ21)θ32′−θ3++1%(
θ3フーθit )により演算し、これを目標仙として
サーボ系を駆動する。
If I, / is below, the target position data (θ1z', θ2z', θ32') becomes θ52'=θu
+ 11' (θ13-θ11) θ22'=θ21
+II'(θ71-θ21)θ32'-θ3++1%(
The servo system is driven using this as the target value.

Ill、I ≦(1/K の■− この場合教示速度が設定速度よりはるかに速いのである
から、第2の教示位置座標(X、、y。
Ill, I ≦ (1/K) - In this case, the teaching speed is much faster than the set speed, so the second teaching position coordinates (X,, y.

、22)と第1の教示位置座標(XI 、Y+ 、Z+
)との間の距離を速度比に応じて縮小した位置に第2の
目標位置座標(X2’ 、Y2’ 、Z2’ )を設定
すればよい。
, 22) and the first taught position coordinates (XI, Y+, Z+
), the second target position coordinates (X2', Y2', Z2') may be set at a position where the distance between the two is reduced according to the speed ratio.

従って、その時の第2の目標位置データ(θ、2′・0
22′、θ3z′)は 01□′−θu+11(θ、2−θH)θz2 / −
θ21+Il(θ2z−θz+ )032′ −θy+
+11(θ)2−θ31)でめられ、これを目標値とし
て制御系を駆動する。
Therefore, the second target position data (θ, 2'・0
22', θ3z') is 01□'-θu+11(θ, 2-θH)θz2/-
θ21+Il(θ2z-θz+)032'-θy+
+11(θ)2−θ31), and the control system is driven using this as the target value.

こうして得られた(θIZ’、022′、θ72′)を
ハ10座標変換して(X2’、Y2’、Z2’)をめ、
(X2 、Y2 、Z2 )とから再度をめ、I+ ’
 = (vo/vl ’ )を演算する。
The thus obtained (θIZ', 022', θ72') is transformed into (X2', Y2', Z2') by 10 coordinates,
(X2, Y2, Z2) again, I+'
Calculate = (vo/vl').

ここで面II′≦(1/K)の場合は前記と同様に θ 13’ −θ12 ′ + I I ′ (θ I
2− 〇 l) ′ )023′ −〇22′ +II
′ (θ22−〇2χ′)θ3う ′ −θhz’+1
1’(θ 12− θ72 ′ )によってめた(θl
?′、θ23′、θ13′)を第3の目標位置データと
してD/A変換器5等へ出力し、再生制御行う。
Here, if plane II'≦(1/K), θ 13' - θ12 ' + I I ' (θ I
2- 〇l) ′ )023′ −〇22′ +II
′ (θ22−〇2χ′)θ3 ′ −θhz′+1
1'(θ12-θ72')
? ', θ23', θ13') are output as third target position data to the D/A converter 5, etc., and playback control is performed.

こうしてやがて I+>(1/K)となった時点で■、
またば■、の手順を続行する。
In this way, when I+>(1/K), ■,
Otherwise, continue with the steps in ■.

次に一般論としてn個目のデータについての処理につき
第2図を参照して説明する。
Next, in general terms, processing for the n-th data will be explained with reference to FIG.

前記したようにステップa、bは初期位置の教示位置デ
ータを取り出して、その教示位置座標(XI、Y、、Z
、)を算出するステップであり、続いてn=n+1の演
算を行ってnの値をRAMの領域R1に格納すると共に
新たなn番目の教示位置データをRAM3のθ。の領域
R7から取り出し、その教示位置座標(xi、Y、、z
n)を順座標変換によりめる(d)。
As mentioned above, in steps a and b, the taught position data of the initial position is taken out and the taught position coordinates (XI, Y, , Z
, ), and then performs the calculation n=n+1, stores the value of n in the RAM area R1, and stores the new n-th taught position data as θ in the RAM3. from area R7, and its teaching position coordinates (xi, Y, z
n) by forward coordinate transformation (d).

次いでステップeにおいて、前にめた目標位置データ(
便宜−ヒθ□で表す)θ□を順座標変換して11tられ
る目標位置座標(Xm、Ym、Z、n)を用いて教示速
度■Yl をめ、更にステップfにおいて速度比■、= (■o/
■n)をめる。
Next, in step e, the previously set target position data (
Convenience - Determine the taught speed ■Yl using the target position coordinates (Xm, Ym, Z, n) obtained by forward coordinate transformation of θ□ (represented by θ□), and further calculate the speed ratio ■, = ( ■o/
■ Add n).

続く2個の判定ステップg、hはI、≧Kか、■、≦(
1/K)かを問うもので、(1/K)<1+<Kの場合
は(即ち前記1.の処理)、両判定が共にNOとなりス
テップiにおいて、目標値θr+ ’ =Om + 1
1 (θn−0,)を各自由度毎に演算し、制御周期毎
に出力する(j)。
The following two judgment steps g and h are I, ≧K, ■, ≦(
1/K), and if (1/K)<1+<K (i.e., the process in 1. above), both judgments are NO and in step i, the target value θr+ ' = Om + 1
1 (θn-0,) is calculated for each degree of freedom and output for each control period (j).

その後θ。′を次のvr+を算出するステップeのため
にθ□として(ステップk)RAM3のθ□領域R6に
格納し、更にn = n −1−1として(ステップI
!、)判定ステップmに進む・ステップmではnが最後
のデータ番号であるか否かを判定し、Yesであれば処
理を終了し、NOであれば目標位置データ(θ1m〜θ
−m)から目標位置座標(χ、、Ym、Zm)を得るス
テップnを経てステップdに戻る。
Then θ. ' is stored in the θ□ area R6 of the RAM 3 as θ□ (step k) for step e of calculating the next vr+, and further as n = n -1-1 (step I
! , ) Proceed to determination step m. In step m, it is determined whether or not n is the last data number. If Yes, the process ends; if NO, the target position data (θ1m to θ
-m) to obtain the target position coordinates (χ, , Ym, Zm). The process returns to step d via step n.

判定ステップgにおいてYes(即ち前記Hの処理)の
場合にはステップi、j、kを省略してステップlにお
いてn=n+1とし、データを1つ飛び越す処理を行う
In the case of Yes in the determination step g (that is, the process of H), steps i, j, and k are omitted, and in step l, n=n+1 is set, and the process of skipping data by one is performed.

またステップhにおいて■、≦(1/K)と判定された
場合には前記ステップi、j、k及びnと同様のステッ
プ+/ 、j/ 、k/ 、n/を経てステップeに戻
る。
If it is determined in step h that ≦(1/K), the process returns to step e through steps +/, j/, k/, and n/ similar to steps i, j, k, and n.

上記実施例ではRAM3に記憶しておく教示位置データ
として関節角度を採用した場合について述べたが、これ
は場合によって油圧シリンダのシリンダ長で置き換える
ことも、また関節角度若しくはシリンダ長から変換して
得た直角座標値(X、Y、Z、L、M、N)で記憶して
もよい。尚始動時と停止時の一定区間(又は時間)は等
速制御せず、徐々に増速又は減速する緩衝始動、停止を
採用することが望ましい。また駆IJt源としてのサー
ボ弁、油圧シリンダは一例であって爆発の危険性のない
雰囲気で使用する場合にば電動モータ等に置き換えるこ
とも可能である。
In the above embodiment, a case has been described in which joint angles are employed as the teaching position data stored in the RAM 3, but depending on the case, this may be replaced with the cylinder length of the hydraulic cylinder, or it may be obtained by converting from the joint angles or cylinder lengths. It may also be stored in orthogonal coordinate values (X, Y, Z, L, M, N). Note that it is preferable to adopt buffered starting and stopping, which gradually increases or decelerates the speed, instead of performing constant speed control during a certain period (or time) at the time of starting and stopping. Further, the servo valve and hydraulic cylinder as the driving IJt source are just examples, and when used in an atmosphere without the danger of explosion, they can be replaced with an electric motor or the like.

本発明は以上述べた如く、作業軌跡に沿ってロボットを
動かしつつ一定周期毎に各関節位置に対応する教示位置
データを取り込み、この教示位置データに基づいて再生
するCP形ロボットを等速で再生させる方法において、
時系列的に記憶されている新たな教示位置データと目標
位置データに基づいて制御周期毎の教示速度を演算する
工程と1.]−記教示速度をめる工程でめた教示速度と
設定速度との速度比を演算する工程と、上記速度比を用
いて補間計算により目標位置データを算出する工程と、
上記補間計算により目標位置データを算出する工程でめ
た目標位置データに従ってロボットを再生駆動する工程
と、を有してなることを特徴とするCP形コロボット等
速再生方法であるから、塗装用ロボットにあっては塗り
斑が、また溶接用ロボットにあっては肉盛斑が解消され
、その他オペレータの熟練度を問わず、ロボット先端の
等速再生運転を可能になしたものである。
As described above, the present invention captures taught position data corresponding to each joint position at regular intervals while moving the robot along the work trajectory, and reproduces the CP type robot at a constant speed based on this taught position data. In the method of
1. Calculating the taught speed for each control cycle based on new taught position data and target position data stored in chronological order; ] - a step of calculating the speed ratio between the taught speed and the set speed obtained in the step of calculating the taught speed, and a step of calculating target position data by interpolation calculation using the speed ratio,
This is a constant-velocity regeneration method for a CP type co-robot, which is characterized by comprising the step of regenerating and driving the robot according to the target position data determined in the step of calculating the target position data by the interpolation calculation. This eliminates paint spots on robots and build-up spots on welding robots, and enables constant speed regeneration of the robot tip regardless of the skill level of the operator.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例に係る再生方法に使用する
cp形塗装用ロボットの制御回路を示すブロック図、第
2図は同再生方法の手順を示すフローチャートである。 (符号の説明) ■・・・マイクロコンピュータ 2・・・ROM 3・・・RAM 4・・・CPU 5・・・D/A変換器6・・・比較器
 8・・・サーボ弁 9・・・水平アーム 1o・・・油圧シリンダ11・・
・位置検出器 a=n、i’〜n′・・・ステップ番号■n・・・教示
速度 θ。′・・・目標位置データ。 出願人 株式会社 神戸製鋼所 代理人 弁理士 本庄 武男
FIG. 1 is a block diagram showing a control circuit of a CP type painting robot used in a recycling method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the recycling method. (Explanation of symbols) ■... Microcomputer 2... ROM 3... RAM 4... CPU 5... D/A converter 6... Comparator 8... Servo valve 9...・Horizontal arm 1o...Hydraulic cylinder 11...
・Position detector a=n, i'~n'...Step number ■n...Teaching speed θ. ′...Target position data. Applicant Kobe Steel Corporation Representative Patent Attorney Takeo Honjo

Claims (1)

【特許請求の範囲】 l、作業軌跡に沿ってロボットを動かしつつ一定1fi
l 1ull旬に各関節位置に対応する教示位置データ
を取り込み、この教示位置テークにも(づいて再生ずる
C l)形ロボットを等速でnf生させる方法において
、 (1)時系列的に記憶されている新たな教示位置データ
と目標位置データに茫づいて制御周期毎の教示速度を演
算する工程と、 (2)(1)でめた教示速度と設定速度との速度比を演
算する工程と、 (3)上記速度比を用いて1ili間計算により目標位
置データを算出する工程と、 (4)(3)でめた目標位置データに従ってロボットを
再生駆動する工程と、 を有してなることを特徴とするCP形コロボット等速再
生方法。 2、上記(2)でめた速度比が所定の範囲以上の値の場
合には、(3)、(4)の工程を経ることなく (1)
の工程に戻り、速度比が上記所定の範囲に入るか、又は
所定の範囲以下となるまで(1)、(2)の工程を繰り
返すようになした特許請求の範111第1項に記載した
CP形ロボットの等速再生方法。 3、上記(2)でめた速度比が所定の範囲以下の値の場
合には、続いて(3)、(4)の工程を経た後(1)の
工程を経ることなく (2)の工程に戻るようになした
特許請求の範囲第1項に記載したCP形コロボット等速
再生方法。
[Claims] l. Constant 1fi while moving the robot along the work trajectory.
(1) In the method of generating a robot at a constant speed, the taught position data corresponding to each joint position is taken in and reproduced based on this taught position data. (2) Calculating the speed ratio between the taught speed determined in (1) and the set speed based on the new taught position data and target position data that have been updated. (3) calculating target position data by 1 ili calculation using the speed ratio; and (4) regenerating and driving the robot according to the target position data determined in (3). A method for reproducing a CP type corobot at constant speed, which is characterized by the following. 2. If the speed ratio determined in (2) above is above the specified range, proceed to (1) without going through steps (3) and (4).
Returning to the step of (1) and (2), the steps (1) and (2) are repeated until the speed ratio falls within the predetermined range or falls below the predetermined range. A constant speed regeneration method for a CP type robot. 3. If the speed ratio determined in (2) above is below the specified range, proceed to steps (3) and (4), and then proceed to step (2) without going through step (1). A constant-velocity regeneration method for a CP type corobot according to claim 1, in which the process is returned to the original process.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US10576628B2 (en) 2017-06-07 2020-03-03 Fanuc Corporation Controller and machine learning device
DE102018004330B4 (en) * 2017-06-07 2020-10-29 Fanuc Corporation Control and machine learning device

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