JPS61117079A - マスタスレイブ方式マニピユレ−タ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、作業機と相似形の操縦レバーをマスク、作業
機をスレイプとするマスタスレイブ方式のマニピュレー
タに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のマニピュレータでは作業機の駆動に大き
な力を必要とする場合、油圧モータや油圧シリンダ等の
油圧アクチュエータの制御には流量制御サーボ弁が通常
用いられる。

第３図はこのような構成要素を有する単関節のマニピュ
レータの概略構成図であり、作業機ｌはその変位位置が
位置検出器２により検出される。

そして、この作業機Ｉの位置検出値は制御器３に入力さ
れ、操縦レバー４の操作位置を検出する位置検出器５か
ら作業指令値との偏差ｅが求められる。この偏差ｅは流
量制御サーボ弁６の開度制御信号として与えられる。こ
れにより、油圧ポンプ７から油圧シリンダ８に供給され
る流量が変化し、油圧シリンダ８から作業機１に対する
圧力が変化する。このような制御は、偏差ｅが零になる
まで　。

継続される。この結果、作業機１の変位位置は操縦レバ
ー４の操作位置に対応した位置に制御される。

これにより、操縦レバー４を動かすことによって作業機
１で各種の作業を行うことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、このような構成のマニピュレータは、物体を
第１の位置から第２の位置へ単に移動させるだけの単調
な作業に使用されることが多々ある。

ところが、従来構成においては操縦レバー４を操作する
ことなしに作業機１を動作させることはできないため、
単調な作業とは言え必ず１人のオペレータが必要になる
という問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、制御器内に、操縦レバーの位置検出器から出
力される作業指令をサンプリングし、メモリに記憶させ
る手段を設け、このメモリに記憶された特定の作業にお
ける作業指令を読出して操縦レバーの作業指令に代えて
出力するようにし、記憶された作業指令によって作業機
を自動的に運転するようにしたものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図において、第３図と異なる点は、制御器３内にマイク
ロプロセッサ３０．メモリ３１、ドライバ３２を設け、
さらに、運転を自動運転と手動運転に切換えるスイッチ
３３と、自動運転回数を設定するオペレータパネル３４
とを設けた点である。なお、この制御器３には負荷Ｗが
移動開始位置に有ることを検出するりミツトスイッチ８
、）６カ。ヵ５いヵ、わ、い、。　　　　　　　　パ゛
このような構成において、負荷Ｗを第１の位置へ移動さ
せる単調な作業の場合、まずオペレータによりて操縦レ
バー４が操作されて第１個目の負荷Ｗが第１の位置から
第２の位置へ作業機１の手動運転によって移動される。

この間、制御器３内のマイクロプロセッサ３０は位置検
出器２と５の出力信号の偏差ｅに基づいてサーボ弁６の
開度を従来構成と同様に制御するほかに、位置検出器５
の出力信号を図示しないＡＤ変換器でディジタル信号に
変換させる。そして、その変換値を所定時間間隔でサン
プリングしてメモリ３１に順次記憶させる。

これによって、メモリ３１内には負荷Ｗを第２の位置に
移動させ終るまでの間における位置検出器５の出力信号
、すなわち作業指令値が記憶される。

この後、第２個目以降の負荷については自動運転で移動
させるべくスイッチ３３が自動運転側に切換えられ、さ
らに自動運転回数Ｎがオペレータパネル３４で設定され
る。すると、マイクロプロセッサ３０は作業指令のサン
プリング間隔と同一時間間隔でメモリ３１の読出しを行
う動作モードとなる。この状態で、リミットスイッチ８
がオンとなり、負荷Ｗが移動開始位置に置かれたことが
わかると、メモリ３１に記憶された作業指令の読出しを
開始する。そして、その読出された作業指令をドライバ
３２に出力し、ここでアナログ信号に変換させた後サー
ボ弁６の開度信号として出力される。

マイクロプロセッサ３０はこのような動作を予め設定さ
れた自動運転回数Ｎだけ反復して実行する。

第２図に以上の動作に対応したフローチャートを示して
いる。

これにより、作業機１はメモリ３１に記憶された作業指
令によって負荷Ｗを第１の位置から第２の位置ｌこ移動
させる作業を自動的にＮ回行う。

従って、単調な作業であればこの作業における作業指令
をメモリ３１に記憶させる作業時（すなわち、習い運転
作業の時）のみオペレータが必要となるだけで、その後
においてはオペレータは不要となり、省力化を図ること
ができる。

ところで、この種のマニピュレータに右いては、第１４
図に示すように、作業機１およびマスクを２軸で構成し
、作業機１の各軸１０Ａ、ＩＯＢをそれぞれ独立した油
圧シリンダ３Ａ、３Ｂで駆動し、さらに各油圧シリンダ
３Ａ、３Ｂを、各軸１０Ａ、ＩＯＢの位置検出器２Ａ、
２Ｂの出力信号とマスクの指令軸４Ａ、４Ｂの位置検出
器５Ａ。

５Ｂの出力信号との偏差ｅｌ　、１５２によって流量制
御サーボ弁５Ａ、５Ｂを介して駆動するようにしたもの
がある。本発明の習い運転機能はこのような２軸構造の
マニピュレータにも全く同様に適用できるものである。

この場合、油圧シリンダ８Ａ、８Ｂ番こ対する負荷に差
があると、負荷の差によって作業機１の先端部はマスク
側を矢印Ａで示すようζこ直線上に動作させたとしても
矢印Ｂで示すような曲線運動となってしまうことがある
。

そこで、第５図に示すように備差ｅｌ、ｅ２と基準値Ｅ
とを比較する比較器３４．３５と、偏差ｅｌ　、ｅ２の
増幅偏度ＡがＡ＝Ｎ１　、Ｍｌ　（＜Ｎ■）の増幅器３
６〜３９と、これら増幅器３６゜３７および３８．３９
に偏差ｅｌ、ｅ２の信号を切換えて入力する切換機４０
．４１とを設け、１ｅｌｌ＞Ｅのときζこは比較器３４
の出力によって切換器４１を動作させ、増幅度Ａが小さ
い方の増幅器３９に偏差ｅ２の信号を入力し、逆に１ｅ
２１〉Ｅのときには比較器３５の出力によって切換器４
０を動作させ、増幅度Ａが小さい方の増幅器３７に偏差
ｅ１の信号を入力し、偏差ｅｌ、ｅ２の信号が入力され
た増幅器３６〜３９の出力によって流量制御サーボ弁５
Ａ、５Ｂをそれぞれ駆動することにより、油圧サーボ弁
３Ａ、３Ｂの負荷の差による作業機１の異常軌跡を正常
なものとすることができる。

この結果、異常軌跡Ｊζよる不慮の事故を防止すること
ができるなどの利点が得られる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、習い運
転機能を付加したため、単調な作業時には自動運転する
ことができ、省力化を図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
実施例の動作の概略を示すフローチャート、第３図は従
来のマニピュレータの構成を示すブロック図、第４図は
２軸構造のマニピュレータの一例を示す図、第５図は軸
負荷の差による異常軌跡を防止するための回路図である
。 １・・作業機、２，５・・・位置検出器、３・・・制御
器、４・・・操縦レバー、６・・・流量制御サーボ弁、
３０・−マイクロプロセッサ、３１・・・メモリ、３３
・・・スイッチ、３４．３５・・比較器、４０．４１・
−切換機。 第２因 第５図 ４１ノ　　　　　　　　５ソ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）油圧アクチュエータに結合された作業機と作業指
   令を発生する操縦レバーと、この操縦レバーの位置変位
   を検出する位置センサと、油圧アクチュエータに対する
   油量を制御する流量制御サーボ弁とを備え、操縦レバー
   の操作によって上記位置センサから出力される作業指令
   に応じて流量制御サーボ弁の開度を変えて油圧アクチュ
   エータに結合された作業機を変位させるマスタスレイブ
   方式マニピュレータにおいて、特定の作業開始から作業
   終了までの間に上記位置センサから出力される作業指令
   を所定時間間隔でサンプリングするサンプリング手段と
   、サンプリングされた作業指令を記憶する記憶手段と、
   この記憶手段の記憶内容に基づく自動運転を指令する自
   動運転指示手段と、この自動運転指示手段の指示によっ
   て上記記憶手段に記憶された作業指令を読出し、操縦レ
   バーからの作業指令に代わる作業指令として出力する制
   御手段とを設け、上記記憶手段に記憶された作業指令の
   反復読出しによって作業機を反復して自動運転させるよ
   うにしたマスタスレイブ方式マニピュレータ。