JPS6111808A - ライントラツキング制御方式 - Google Patents

ライントラツキング制御方式

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JPS6111808A
JPS6111808A JP59133571A JP13357184A JPS6111808A JP S6111808 A JPS6111808 A JP S6111808A JP 59133571 A JP59133571 A JP 59133571A JP 13357184 A JP13357184 A JP 13357184A JP S6111808 A JPS6111808 A JP S6111808A
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delay
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Hajime Kishi
甫 岸
Shinsuke Sakakibara
伸介 榊原
Takayuki Ito
孝幸 伊藤
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    • 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
    • G05B19/418Total 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] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41815Total 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] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
    • G05B19/4182Total 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] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell manipulators and conveyor only
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Numerical Control (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ライントラッキング制御方式に係り、特に、
ロボットがコンベアなどの運搬装置に即応して的確な協
働作業ができるようにトラッキングにおける追従遅延の
補正を行なうライントラッキング制御方式に関する。
(従来技術) 生産ラインにおける人手による作業に代替して産業用ロ
ボットの普及が進展している。これは作業の省力化、効
率化を図るという時代の要請に応えるものであり、今後
も益々普及していく傾向にある。しかし、入手による作
業は人間の高度の情報収集とその情報処理能力によって
生産ラインにおける加二[物と適切な協働作業を遂行し
ているが、生産ライン・に人手に代わるロポー7トを導
入した場合にはロボットの制御に対しては種々の技術的
手当が必要になっている。
(従来技術の問題点) 上記の状況にあって、コンベアなどの運搬装置、ヒに加
工物が流れている場合に、これに適切に口こと、つまり
、トラッキングでは、運搬装置がある速度で移6動中に
ロボットへトラッキング開始信号を出し、ロボットはそ
の時点からトラッキング方向への移動を開始する。
ところが、この場合には、第4図に示されるよ゛うにト
ラッキング成分に関しては運搬装置は既にある速度VC
に達しているのに対して、第5図に示されるようにロボ
ットはトラッキング開始信号を受けた時点からトラッキ
ング方向への移動を開始する。つまり、ロボットは速度
Oから出発するため、運搬装置の速度入力に対して時定
数τ部の傾斜部分の遅れを生ずる。この遅むは理論的に
は時定数本でない゛限りなくならない遅れであり、イナ
ーシャの大きなロボットでは時定数も長くなる為にこの
遅れは無視できなくなる。この状況を説明するのが第6
図である。図中、TPは運搬装置であり、例えば、コン
ベアである。RBは産業用ロボット、WPはワーク、見
Cは指令距離、TJIはロボットの追従遅れである。図
から明らかなようにロボットRBがワークWPの通過に
よりトラッキング開始信号を設けてトラッキング方向へ
移動を開始して、ワークWPを把持しようとする。
しかし前記したようにロボットRBとワークWP間には
追従遅れTJ4が生じてロボットRBはワークWPを把
持できない事態が生じるという問題があった。
(発明の目的) 本発明は、ロボットが運搬装置上のワークに対し不的確
に協働できるライントラフキング制御方式を提供するこ
とを目的とする。
(発明の概要) 本発明は、運搬装置に対してロボットを協働させるライ
ントラフキング制御方式において、ロポ ′ットが運搬
装置の速度に追従遅れを生じさせないように補正パルス
をサーボ回路に与えるように補正パルスをサーボ回路に
与えるようにする。
(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。
第1図はコンベアなどの運搬装置へアクセスするロボッ
トの速度と時間との関係を説明する特性図である。図中
、11士時間、vrはロポ°ットの速度、Cvはロボッ
トの追従遅れを補正する補正量であり、斜線で表わして
いる。
第2図はロボットの追従遅れの補正を行なった場合の運
搬装置とロボットとの対応関係を説明する説明図である
。図中、T’Pは運搬装置、WPは運搬装置によって運
搬されるワーク、RBはロボット、文cは指令距離、C
vはロボットの追従遅れ補正量、Tuはロボットの追従
遅れである。
これらの図から明らかなように、ロボットRBの指令値
に対しロポッ)RBの追従に遅れがあることは、ロボッ
トRBの時定数が零にならない限り避けられない。従っ
て、ロボットRBの位置を目襟物であるワークWPと合
わせる為にはロボットRBへの指令値を塘従遅れを見込
んだ分、つまり、第1図における補正量Cvだけ先に進
めるようにする。即ち、第2図に示されるように、この
方法によるとロボットRBの追従遅れ分は補正されて、
ロポッ)RBは運搬装置TP上のワークWPに追従でき
る。しかし1、この方法では運搬装置TPが停止した時
に、追従遅れを補正するために余分に指令した分ロポッ
)RBは行き過ぎてしまうことになるので、余分に指令
した補正量は記憶しておき、逆方Iに指令して適切な制
御が行なえるようにする。
この補正方法について更に説明する。
今、i番目のサンプリング周期tにおいて運搬装置がf
l、iの距離だけ進んだとする。
この時の運搬装置の速度vciは vci=見i / t として与えられる。
この速度vciに対するロボットの遅れ量diは時定数
τとすれば、次式、つまり、 di=vciXτ/2 として算出できる。
ここで、1つ前のサンプリング周期までに補正した量が
hl−1であるとすると、hl−1とdiとを比較する
すると、以下の三つの場合にわけることができる。即ち
、 (1) h、i−+  >a iの場合この場合は、現
在の速度における遅れ量より、補正量が多過ぎる場合で
ある。従って、今回の指令距離1riは、次式、つまり
、 l r i ’= l i −(h’1−1− d i
 )として算出できる。
この結果、今周期の補正量h″1は ht=cti となる。
(2)’ h i−+ ”< ’d iの場合この場合
は、現在の速度における遅れ量より、補正量が足りない
場合であり、上記(1)と同様に、今回の指令距離文r
iは、次式、つまり、1ri=15+ (di−’i−
+) として゛算出できる。
この結果、今周期の補正量hiは、 h*=di となる。
(3)h=、= d iの場合、 この場合は、前回の補正量のままで良い場合であり、今
回の指令距離1riは、次式、つまり、文ri=文i となり、この結果、今周期の補正量hiは、hi=di となる。
このように、前回のサンプリング周期までに補正した量
hi−+ と、今回のサンプリング周期におけるロポy
 )の遅れ量゛diとを比較しておき、今回の補正量h
iを定めるようにする。
即ち、前記(1)の場合のように補正量が多すぎる場合
は、補正量を減少させるようにする。
前記(2)の場合は、逆に、補正量を増加させるように
する。
前記(3)の場合には、前回の補正量のままで良いので
補正量の増減は行なう必要ない。
このようにすることにより、運搬装置の速度に適合した
ロボットのライントラッキング制御を行なうことができ
菰。
第3因は1未発゛明に係gライントラッキング制御方式
の一実施例ブロック図である0図中、30は処理装置、
この処理11i30には、ROMからなるメモリ31.
RAMからなるメモリ32、教示操作盤33、操作盤3
4、CRT表示装置35、テープリーダ36が接続され
ている。メモリ31には処理装置30が実行すべき各種
の制御プログラムが格納されている。メモリ32には教
示操作盤33、操作盤3′4、テープリーダ36などか
ら入力したデータ、処理装置30が行なった演算の結果
やデータが格納される。37は複数軸の軸制御を行なう
補間器を含む軸制御器、38はロボット39の駆動源を
制御するサーボ回路、40はロボット39が働きかける
運搬装置40であり、例えば、コンベアである。42は
入出力回路で、リレーユニット43を介して運搬−置4
0との間の信号の入出力動作を行なう。44は補正パル
ス発生ポートである。41は運搬装置40とのインター
フェースをとるインターフェース回路、45はパスライ
ン、46は運搬装置をリレーユニユツト43を介して駆
動制御する電源である。
次に、この方式に基づいて、本発明にかかるライントラ
ッキング制御に、ついて、説明する。
まず、運搬装置TPの移動速度はインターフェース回路
41を介してNC装置に読込まれ、メモリ32に記憶さ
れる。また、運搬装置TP上のワークWPがロボットR
Bを通過すると、トラッキング開始信号がロボットに検
知されその信号は補正パルス発生ポート44からNC装
置に読込まれ、先に読込まれた運搬装置TPに基づいて
ロボットにトラッキング指令が出される。この時、つま
り、前記(2)の場合には、前記した運搬装置TPへの
追従のために補正パルスが分配され、サーボ回路38に
与えられる。また、余分になったパルス、つまり前記(
1)の場合には逆方向のパルスを加えてロボットRBの
速度と運搬装置TPの速度とを対応させるようにする。
なお、トラッキング開始信号は、図示しないが、ロボッ
トRBの先端に例えば、感碇性素子誉設けておき、ワー
クWPの通過を検知したり、発光、受光素子を設けてお
き、発光部からの光をワークWPの通過時のワークWP
により反射させで、該反射光を受光素子で検知して、i
るようにす仝ことが°できる。また、視覚センサをロボ
ットに設けてもよい。
また、前記した、各サンプリング周期における運搬装置
の速度we t、このvciに対するロボットの遅れ量
di、前回のサンプリイブ周期までに補正したJJLh
、、、このh 、−、とdiとの比較、今回の指令圧@
 l r ilと、今周期の補正量hiのそれぞれの値
は処理装置30によって瞬時に求められ、それに基づい
て、サーボ回路38に補正パルス、が与えられ、ロボッ
)RBと運搬装置TPとのトラッキング制御が遂行され
る。
(発明の効果) 本発明によれば、ロボットが運搬装置の速度に追従遅れ
を生じさせなし)ように補正パルスをサーボ回路に与え
るようにしたので、すでに移動している運搬装置に対し
て静止状態からス・タートするロボットを該運搬装置に
追従遅れなく的確に制御することができる。また、運搬
装置が停止した場合にもロボットと運搬装置の目標物と
は適切な位置関係を維持することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係るロボットの指令速度と時間の関係
を説明する説明図、第2図は本発明に係る運搬装置とロ
ボットの動きとの対応関係を説明する説明図、第3図は
本発明に係るトラッキング制御方式の一実施例ブロック
図、第4図は従来の運搬装置の速度と時間の関係を説明
する説明図、第5図は従来゛のロボットの指令速度と時
間との関係を説明する説明図、第6図は従来の運搬装置
とロボットの動きとの対応関係を弾引する説明図である
。 τ・・・時定数、WP・・・ワーク、TP・・・運搬装
置、RB・・・ロボット、lc・・・指令距離、Cv・
・・補正量、Tl・・・追従遅れ、30・・・処理装置
、31・・・ROM、32・・・RAM、38・・・サ
ーボ回路、44・・・補正パルス発生ボート。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)運搬装置に対してロボットを協働させるライント
    ラッキング制御方式において、前記ロボットが前記運搬
    装置の速度に追従遅れを生じさせないように補正パルス
    をサーボ回路に与えることを特徴とするライントラッキ
    ング制御方式。
  2. (2)前記補正パルスは正、逆両方向パルスを含むこと
    を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のライント
    ラッキング制御方式。
  3. (3)前記運搬装置はコンベアであることを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項記載のライントラッキング制
    御方式。
JP59133571A 1984-06-28 1984-06-28 ライントラッキング制御装置 Expired - Lifetime JP2802492B2 (ja)

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