JPS61143812A - ロボツトの制御装置 - 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〕 この発明は、ロボットの可動部を外力によって動かし得
る状態にすることができる所謂力抜き制御とも云うべき
制御が可能なロボットの制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の力抜き制御が可能なロボットの制御装置
としては１例えば特開昭５８−２０６３８９号公報に記
載されているようなものがある。

この装置は、多軸ロボットにおける複数の可動部のうち
の予め指定した可動部を駆動するアクチュエ４−夕とし
ての例えばモータへの駆動入力（駆動電流）を、ロボッ
トの作業における特定期間の間遮断することによってそ
の可動部を外力によって自由に動かし得るようにしたも
のである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、このような力抜き制御が可能なロボットは、
例えばコンティニュアスコンベアによって搬送されるワ
ークに対して追従動作させる場合に優れた効果を発揮す
る。

すなわち、このようなロボットにあっては、力抜きの状
態で搬送中のワーク（コンベアに固定されているものと
する）に対して所要のタイミングで係合するだけで、搬
送中のワークから受ける力によってワークに対して追従
動作するようになるため、複雑な追従制御を行なわなく
ても済むようになるからである。

ところが、このような追従動作を行なわせるようにした
場合、次のような問題があった。

すなわち、ロボットを力抜きの状態にしたとしても、可
動部を駆動するモータの出力軸には減速機などの回転伝
達機構が設けられているため、その逆伝達効率が高くて
も外力に抗するある程度の障碍力（例えば摩擦力）が発
生し得る。

したがって、力抜きの状態のロボットを搬送中のワーク
に係合させて追従動作させる場合、その障碍力に打ち勝
つ力をコンベアからワークを経由してロボットに伝えな
ければならないため、コンベアに負担がかかるばかりが
、ワーク自体やその固定にもある程度以上の剛性を与え
なければならないと云う問題があった。

そして、この問題は、コンベアに沿って複数台のロボッ
トを設けて、これ等を力抜きの状態で追従動作させる場
合に特に顕著になる。

この発明は、上記の問題の解決を図ろうとするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明によるロボットの制御装置は、従来の
モータへの駆動入力を遮断することによってロボットの
可動部を外力により動かし得るようにするのでは、前述
の障碍力を補償すべくモータを動かすことが容易に行な
えないことに鑑み１次のように構成する。

すなわち、速度指令値とロボットの可動部の速度検出系
からの速度フィードバック値との偏差に基づく指令値に
応じて、ロボットの可動部を駆動するモータの駆動信号
（前記駆動入力に相当する）を制御するようにしたロボ
ットの制御装置において、速度指令値と速度フィードバ
ック値との偏差に基づく指令値を実際の速度指令値と速
度フィードバック値の値に拘らず零にする指令値制御手
段と、この指令値制御手段の作動、不作動を切り替える
切替手段と、この切替手段によって指令値制御手段を作
動させて指令値を零にすることによりロボットの可動部
を外力によって動かし得るようにした時の外力に抗する
可動部の障碍力に応じて予め定めた障碍力補償用指令値
を出力する補償用指令値出力手段と、指令値制御手段を
作動させて指令値を零にした時に該指令値に補償用指令
値出力手段が出力する障外力補償用指令値を加算する加
算手段とを設けて構成する。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

先ず、第２図を参照してロボットの構成及びその使役作
業に就で説明する。

同図中、１は水平多関節形のロボットであり。

台座２上に鉛直方向であるＺ方向に立設固定した基部３
と、この基部３に対してタコジェネレータ４及びパルス
ジェネレータ５を出力軸に取り付けたＤＣサーボモータ
（以下、単に「モータ」と云う）６の駆動力によってＸ
−Ｙ平面上をθ□力方向旋回する可動部としての第１の
アーム７と、この第１のアーム７に対してやはりタコジ
ェネレータ８及びパルスジェネレータＳを出力軸に取り
付けたＤＣサーボモータ（以下、単に「モータ」と云う
）１０の駆動力によってＸ−Ｙ平面上をθ２方向に旋回
する可動部としての第２のアーム１１と、この第２のア
ーム１１に対してエアシリンダ１２の駆動力によって鉛
直方向であるＺ□＋２２方向に昇降（上下動）すると共
に、基部３に設けてステッピングモータ１３の駆動力に
よって０３方向に回転する可動部としての２軸部１４等
とからなる。

また、２軸部１４の先端部には、ボルトを衝えて締め付
けるソケット１５．を備えたナツトランナ１５を取り付
けである。

そして、この水掻関節形のロボット１においては、Ｚ１
方向の自重分をアームで支えられる構造となっているた
め、モータ６．１０を後述する指令値制御回路の作用に
よってモータフリーの状態にして第１．第２のアーム７
．１１を外力によって自由に動かし得るようにしても、
第１．第２のアーム７．１１の姿勢が崩れることはない
。

なお、第１．第２のアーム７．１１においては、モータ
６．１０の駆動力を伝達する減速機として逆伝達効率の
比較的高いもの（例えばベベルギアを使用したもの）を
使用してい、るため、モータ６゜１０をモータフリーの
状態にするだけで第１．第２の可動部７，１１は外力に
よっである程度自由に動くようになる。

１６はコンティニュアスコンベア（以下、単に「コンベ
ア」と云う）であり、所要位置に所要の姿勢で位置決め
固定したワーク１７を乗せてロボット１のワークエリア
内を矢示Ｙ方向に所定の速度で搬送するようになってい
る。

そして、このコンベア１６によって搬送されるワーク１
７には、作業対象であるボルト１８をセットしてあり、
このボルト１８を締め付ける作業をナツトランナ１５を
取り付けたロボット１に行なわせようとするものである
。

１日は第２のアーム１１に取り付けたステー２０の下端
部に固定したボルト通過検知器であり、ロボット１が予
め定めた待機位置で待機している時に位置するこのボル
ト通過検知器１日の前をコンベア１６によって搬送され
るワーク１７上のボルト１８が通過した時にそれを検知
するようになっている。

なお、このボルト通過検知ｍ１９としては、例えば反射
型の光電スイッチなどを用いることができる。

また、このボルト通過検知器１日のボルト１８を検知す
る位置とナツトランナ１５との位置関係は、ボルト通過
検知器ＩＳがボルト１８の通過を検知した時点で、２軸
部１４を２１方向に降下させて例えば下降限までナツト
ランナ１５を降した時にちょうどソケット１５ａがボル
ト１８を衝え込む関係とする。

さらに、ボルト通過検知器１日の代りに、ボルト１８に
対応するコンベア１日の所要位置にドッグを設けておく
と共に、このドッグによってコンベア１日の沿う所要位
置の固定部に取り付けたリミットスイッチを叩くように
して、このリミットスイッチのオンによってボルト１８
の通過を検知するようにしても良い。

２１は２軸部１４が図示のように上昇限まで上昇移動し
ている時にオンする上昇限りミットスイッチで、２２は
２軸部１４が下降限まで下降移動した時にオンする下降
限りミツトスイッチであり。

両スイッチ２１．２２とも第２のアーム１１に取り付け
た図示しないステーなどに固定さ九ている。

次に、第１図を参照して第２図に示したロボット１の制
御装置の実施例を説明する。

同図において、２３は中央処理部であり、ロボット１の
全搬的な制御を司っており、位置指令レジスタ２４２位
置制御部２５．速度制御部２６゜及び電流制御部２７等
からなる第１のアーム７を駆動するモータ６用のサーボ
制御部と、このサーボ制御部と全く同様に構成した第２
のアーム１１を駆動するモータ１０用のサーボ制御部と
、２軸部１４を駆動するエアシリンダ１２及びステッピ
ングモータ１Ｓ用の駆動回路等とを制御する他、ナツト
ランナ１５の駆動、停止の制御も行なう。

次に、モータ６用のサーボ制御部において、位置レジス
タ２４には、中央処理部２３からの第１のアーム７の目
標位置指令値が逐次更新しながら書き込まれる。

位置制御部２５は９位置指令レジスタ２４に書き込まれ
ている第１のアーム７の目標位置指令値と、モータ６の
出力軸に取り付けたパルスジェネレータ５からの位置フ
ィードバックパルスをモータ６の回転方向に応じてアッ
プ又はダウンカウントすることによって得られる第１の
アーム７の現在位置値との偏差に基づく速度指令値を出
力すると共に、目標位置指令値と現在位置値とが一致し
て位置決めが完了する毎にその事を中央処理部２′５に
知らせ、中央処理部２３はそれによって次に目標位置指
令値を出力するタイミングを測っている。

速度制御部２Ｓは、後述する指令値制御回路２Ｓを介し
て入力される位置制御部２５からの速度指令値と、モー
タ、６の出力軸に取り付けた第１のアーム７の速度検出
系としてのタコジェネレータ４からの速度フィードバッ
ク値との偏差に基づく電流指令値を出力する。

電流制御部２７は、後述する加算回路３７を介して入力
される速度制御部２６からの電流指令値又は後述する障
碍力補償用電流指令値と、モータＳに流れる駆動電流を
検出する電流検出器２８からの電流フィードバック値と
の偏差に基づく駆動電流（モータの駆動信号）を第１の
アーム７を駆動するモータ６に流す。

したがって１位置指令レジスタ２４２位置制御部２５．
速度制御部２日、及び電流制御部２７等からなる第１の
アーム７を駆動するモータ６用のサーボ制御部は、後述
する指令値制御回路２日が位置制御部２Ｓからの速度指
令値とタコジェネレータ４から速度フィードバック値と
をそのまま速度制御部２Ｓに出力し７．且つ後述する加
算回路６７もその速度制御部２６からの電流指令値をそ
のまま電流制御部２７に出力している限りにおいては、
中央制御部２３から目標位置指令値に基づいてモータ６
（第１のアーム７）をプレイバック制御（位置決め制御
）することができる。

第２のアーム７を１駆動するモータ１０用の図示しない
サーボ制御部も、モータ６用のサーボ制御部と全く同様
に構成され、やはり後述する指令値制御回路２日が速度
指令値と速度フィードバック値（タコジェネレータ８か
らの値）とをそのまま速度制御部に出力し、且つ後述す
る加算回路もその速度制御部からの電流指令値をそのま
ま電流制御部に出力している限りにおいては、中央処理
部２３からの目標位置指令値に基づいてモータ１０（第
２のアーム１１）をプレイバック制御（位置決め制御）
することができる。

第２図の２軸部１４をＺＩ＋Ｚ２方向に昇降させるエア
シリンダ１２用の駆動回路は、公知のシリンダ操作回路
からなり、その電磁式方向切換弁を中央処理部２３から
の指令で切り換えることによって、２軸部１４をＺ１＊
Ｚ２方向に昇降させるようになっている。

２軸部１４を０３方向に回転させるステッピングモータ
１３用の駆動回路も、公知の例えばオーブンループの駆
動回路からなり、この回路に中央処理部２３から回転さ
せたい角度に応じたパルス数の信号を出力することによ
って、２軸部１４を０２方向に回転させるようなってい
る。

る速度制御部から夫々出力される電流指令値を。

実際の速度指令値と速度フィードバック値の値に拘らず
、換言するとモータ６．１０の動きに関係なく零にして
いる。

なお、電流指令値を実際の速度指令値と速度フィードバ
ック値に拘らず零にすると、位置及び速度フィードバッ
ク制御が効かなくなるため、モータ６．１０はモータフ
リーの状態になり、それによって第１．第２のアーム７
．１１は外力によって自由にＸ−Ｙ平面上で旋回するよ
うになる。

また、可動接片５０ａ−３０ｄが固定接点ｂ１〜ｂ４側
に切り換わっている時でも位置決め時は速度指令値と速
度フィードバック値は零になるが。

この時には位置及び速度フィードバック制御が効いてい
るため、第１．第２のアーム７．１１に外力が加わって
モータ６．１０が停止位置から回転すると、直ちにそれ
を元に戻そうとする回転力が発生する。

また、この指令値制御回路２日においては、電流指令値
を零にするように機能している時を以て作動している状
態とする。

３１は切替回路であり、切替スイッチ３２゜３３と前述
した上昇限りミツトスイッチ２１等とによって構成され
ている。

この切替回路３１は、図示のように切替スイッチ３２を
接点Ｃ側に切り替ると共に、切替スイッチ３３を接点ｆ
側に切り替えると、上昇限りミツトスイッチ２１のオン
・オフに拘らず、指令値制御回路２日のリレーコイル３
０を励磁し、又切替スイッチ３２の接点ｃ、ｄへの切り
替えに拘らず切替スイッチ３３を接点ｅ側に切り替える
と、上昇限りミツトスイッチ２１がオンの時にのみリレ
ーコイル３０を励磁するように配線構成されている。

つまり、この切替回路３１は、切替スイッチ３３を接点
ｆ側に切り替えている時には、切替スイッチ３２の接点
ｃ、ｄへの切り替えに応じてリレーコイル３０の励磁、
消磁、すなわち指令値制御回路２９の作動、不作動（リ
レーコイル３０の励磁が不作動に、消磁が作動に対応し
ている）を切り替え、又切替スイッチ３３を接点ｅ側に
切り替えている時には、第２図の２軸部１４のＺＩ＋Ｚ
２方向への移動位置に応じた上昇限りミツトスイッチ２
１のオン・オフに応じてリレーコイル３０の励磁、消磁
、すなわち指令値制御回路２Ｓの作動、不作動を切り替
えるようになる。

なお、この実施例においては、リレーコイル３０の励磁
と指令値制御回路２９の不作動とが対応しているが、リ
レーコイルの励磁と指令値制御回路２日の作動とを対応
させるようにすることも可能である。

次に、３４はモータ６用のサーボ制御部に関する補償用
指令値出力回路であり、切替回路３１によって指令値制
御回路２日を作動させて速度制御部２Ｓから出力される
電流指令値を零にすることにより、第１のアーム７を外
力によって自由に動かし得るようにした時の外力に抗す
る第１のアーム７の障碍力に応じて予め定めた障碍力補
償用電流指令値を以下のようにして出力するようになっ
ている。

先ず、構成を説明すると、第２図に示した下降限りミツ
トスイッチ２２と、フライホイールダイオードＤ２を接
続したリレーコイル３５及びその常閉接点３５ａ並びに
常開接点３５ｂ、３５Ｃからなる３連式電磁リレーと、
直流電源（バッテリ）３６と、タップ付抵抗器Ｒ，と５
コンデンサＣと、放電用抵抗器Ｒ２と、逆流防止用ダイ
オードＤ４１Ｄ５等とからなる。

そして、リレーコイル′５５は、下限リミットスイッチ
２２がオフの時は消磁状態にあるため、常閉接点！１５
ａが閉じ、常閉接点３５ｂ、ｓｓｃは開いている。

そのため、この時には直流電源３６の電圧の分圧電圧で
ある電圧ＶＡが常閉接点３Ｓａを介してコンデンサＣに
印加されて充電される。

一方、リレーコイル３５は、下限リミットスイッチ２２
がオンすると励磁状態となって、常閉接点３５．を開く
と共に常開接点？）５ｂ、！１５Ｃを閉じる。

常閉接点３５ａが開いて常開接点３５ｂが閉じると、コ
ンデンサＣは充電されなくなるため、その充電電圧ＶＡ
が放電抵抗器Ｒ２を介して時定数ＣＲ２で放電されてい
くと共に、その放電電圧が逆流防止用ダイオードＤ４を
介して出力されるようになる。

一方、常開接点３５Ｃが閉じると、直流電源３６の電圧
の分圧電圧である電圧ＶＢ　　　（ＶＡ＞ｖｎ）が逆流
防止用ダイオードＤ５を介して出力されるようになる。

したがって、両逆防止用ダイオードＤ　４　＋　Ｄ　５
から出力される電圧を重ね合せた電圧は、例えば第３図
に示すように最初はＶＡから破線で示すように減少して
いき、ＶＡがｖｎ以下になると以後はｖｎで一定となる
。

ここで、＠圧ＶＡ及び放電時定数ＣＲ２は、モータ６を
モータフリーの状態にした第１のアーム７を外力によっ
て動かそうとする時のその外力に抗する静止摩擦力及び
その過渡変化に対応して設定してあり、又電圧ＶＢは第
１のアーム７を外力によって動かしている最中のやはり
その外力に抗する動摩擦力に対応して設定しであるため
、この補償用指令値出力回路３４の出力（前掲の重ね合
せた電圧）である障碍力補償用電流指令値は、前述の第
１のアーム７に関する静止及び動摩擦力の障碍力を適正
に補償し得るような関数特性で変化する。

なお１図示を省略したモータ１０用のサーボ制御部に関
する補償用指令値出力回路も回路構成上は上記回路３４
と同様に構成され、その障碍力補償用電流指令値は、第
２のアーム１１に関する静止及び動摩擦力の障碍力を適
正に補償し得るような関数特性で変化するようになって
いる。

なお、上記各障碍力補償用電流指令値の正、負の符号は
、第１．第２のアーム７．１１を外力によって動かそう
とする方向にモータ６，１０を回転させ得るように設定
しであるものとする。

次に、３７はモータ６用のサーボ制御部に関する加算回
路であり、指令値制御回路２Ｓを作動させて速度制御部
２Ｇが出力する電流指令値を零にした時に、その指令値
（零値）に補償用指令値出先ず、第１図の切替回路３１
における切替スイッチ３３を図示のように接点ｆ側に切
り替えておくと、下降限りミツトスイッチ２２がオフし
ていることを条件に切替スイッチ３２によって第１゜第
２のアーム７．１１におけるモータ６．１０のプレイバ
ック制御（位置決め制御）とモータフリーの状態（以下
「力抜き状態」と云う）の切り替えが可能となる。

すなわち、切替スイッチ３３を接点ｆ側に切り替えた状
態で切替スイッチ３２を接点Ｃ側に切り替えると、リレ
ーコイル３０が電圧Ｖｃｃによって励磁されて可動接片
３０ａ−３０ｄが夫々固定接点ｂｌ−ｂ４に切り換わる
と共に、可動接片３Ｑｅ、３０ｆが夫々フローティング
状態の固定接点ｋ）Ｓｙｌ）ｆｉに切り換わるため、実
際の速度指令値と速度フィードバック値が有効となって
モータ６．１０のプレイバック制御が可能となる。

切替スイッチ３２を接点ｄ側に切り替えると、リレーコ
イル３０が消磁されて可動接片３０ａ〜３０ｄが夫々ア
ース（グランド）された固定接点ａ１〜ａ４に切り換わ
ると共に、可動接片Ｂｏａ。

３０ｆが固定接点ａｓｎ８８に切り換わるため。

モータ６．１０は力抜き状態になる。

次に、切替スイッチ３３を接点ｅ側に切り替えておくと
、切替スイッチ３２は無効になり、ロボット１における
２軸部１４の昇降位置に応じた上昇限りミツトスイッチ
２１のオン、オフに応じてやはリモータ６，１０のプレ
イバック制御と力抜き状態の切り替えができる（この場
合も下降限りミツトスイッチ２２がオフしていることが
条件である）。

すなわち、ロボット１における２軸部１４が上昇限にあ
ると、上昇限りミツトスイッチ２１はオンとなるため、
リレーコイル３０が励磁されて可動接片３０ａ−３０ｄ
及びりＯｅ、３０ｆが夫々固定接点ｂ１〜ｂ４及びｂ５
．ｂ６に切り換わり。

それによって実際の速度指令値と速度フィードバック値
が有効となってモータ６．１０のプレイバック制御が可
能となる。

ロボット１の２軸部１４が上昇限から下降し始めると、
上昇限りミツトスイッチ２１が直ちにオフするため、リ
レーコイル３０が消磁されて可動接片″５０ａ〜りＯｄ
及びｓｏｅ、３０ｆが夫々固定接点ａ１〜ａ４及びａ５
．ａＢ＆こ切り換わり、それによってモータ６．１０は
力抜き状態となる。

次に、上記のようにプレイバック制御と力抜き状態の切
り替えが可能な本装置を用いて、ロボット１に移動する
ボルト１８の締め付は作業を行なわせる場合の動作を説
明する。

なお、ロボット１に以下に述べる締め付は作業を行なわ
せるために必要なティーチング作業は予めしておいであ
るものとする。

また、ロボット１における２軸部１４は通常は上昇限に
あるものとし、以下の説明では第１図の切替回路３１に
おける切替スイッチ３３は接点ｅ側に切り替えであるも
のとする。

このような状態では、上昇限りミツトスイッチ２１がオ
ンしていると共に下降限りミツトスイッチ２２がオフし
ているため、第１．第２のアーム７．１１におけるモー
タ６．１０はプレイバック制御が可能である。

したがって、第４図に示すように先ずモータＳ。

１０をプレイバック制御して、第１．第２のアーム７．
１１を原位置（退避位置であればどこでも良い）へ移動
する。

次に、２軸部１４の先端に取り付けたナツトランナ１５
が、コンベア１日によって搬送されるワーク１７上のボ
ルト１８の移動軌跡上の予め定めた待機位置である作業
ポイントに位置するように。

再びモータ６．１０をプレイバック制御して第１゜第２
のアーム７．１１を所要姿勢にする。

この状態で、ボルト通過検知器１日がワーク１７上のボ
ルト１８の通過を検知するのを待ち、ボルト１８がボル
ト通過検知器１日の前を通過した時点で、エアシリンダ
１２を駆動して２軸部１４を下降させる。

２軸部１４が下降し始めると、上昇限りミツトスイッチ
２１が直ちにオフ（この時点では下降限りミツトスイッ
チ２２は未だオフしている）するため、第１．第２のア
ーム７．１１のモータ６゜１０は力抜き状態に入り、第
１．第２のアーム７゜１１は外力を受ければＸ−Ｙ平面
上を障碍力はあるがある程度は自由に動くことができる
状態となる。

なお、この２軸部１４の下降中に、ステッピングモータ
１３の回転を制御して、ナツトランナ１５のソケット１
５ａとボルト１８との噛み合い位相が合うようにしてい
る。

そして、２軸部１４が下降限まで下降すると。

下降限りミツトスイッチ２２がオンすると共に。

コンベア１６によって搬送されてきたワーク１７上のボ
ルト１８をナツトランナ１５のソケットＩＳａがちょう
ど商え込むようになる。

したがって、ナツトランナ１５のソケット１５ａがボル
ト１Ｂを衡え込んだ状態で下降限りミツトスイッチ２２
のオンに同期してナツトランナ１５を駆動すれば、第１
．第２のアーム７．１１は既に外力によっである程度自
由に動き得る状態にある上、さらに各モータ６．１０が
夫々の障碍力補償用指令値に応じて障碍力を打ち消す方
向にやはり下降限りミツトスイッチ２２のオンに同期し
て回転トルクを発生するため、ボルト１８を締め付けな
がらボルト１日の搬送移動に第１．第２のアーム７．１
１がスムーズに追従し、て動くようになる。

つまり、下降限りミツトスイッチ２２がオフすると、そ
のオフと同時に、第１のアーム７用の補償用指令値出力
回路３４と第２のアーム１１用の補償用指令値出力回路
（３４）が、各々のアームに関する例えば第３図に示す
ような関数特性で変化する障碍力補償用電流指令値を夫
々出力し、それを受けて第１のアーム７用の加算回路３
７と第２のアーム１１用の加算回路（３７）が、零値と
なっている各速度制御部２Ｇ、（２６）からの電流指令
値に各々の障碍力補償用指令値を夫々加算して各電流制
御部２７．（２７）に出力するため、各電流制御部２７
　（２７）の作用によりモータ６゜１０が夫々第１．第
２のアーム７．１１の静止摩擦力と動摩擦力の障碍力を
打ち消すように回転トルクを発生するようになり、それ
によってワーク１７のみならずコンベア１６にも障碍力
による反力が殆んど伝わらず、最小限の力で第１．第２
のアーム７．１１はワーク１７に追従して動く。

そして、締め付けを開始してからの時間又は締付トルク
を計測することによって、ボルト１８の締め付けを終了
したか否かを判定し、締め付けを終了したならナツトラ
ンナ１５の駆動を停止すると共にエアシリンダ１２を駆
動して、２軸部１４を上昇させる。

２軸部１４が上昇し始めると、下降限りミツトスイッチ
２２が直ちにオフするため、各補償用指令値出力回路３
４．（３４）から夫々出力される各障碍力補償用指令値
は零（放電用抵抗器Ｒ２によるアース電位）になり、そ
れによって障碍力を補償すべく回転トルクを発生してい
たモータ６゜１０が直ちに停止する。

そして、２軸部１４が上昇限まで上昇すると、上昇限り
ミツトスイッチ２１がオンするため、第１、第２のアー
ム７．１１のモータ６．１０はプレイバック制御が可能
な状態に戻る。

このプレイバック制御が可能な状態に戻った時点では、
第１．第２のアーム７．１１は前述の作業ポイントから
動いてしまっているので、モータ６用の位置制御部２５
及びモータ１０用の位置制御部（２５）には、その動い
た分の位置偏差が溜っている。

したがって、プレイバック制御が可能な状態になると、
第１．第２のアーム７．１１は直ちに動く前の作業ポイ
ントに戻り始めるが、上昇限りミツトスイッチ２１がオ
ンすると、再び最初の原位置へ移動する処理が行なわれ
るため、第１．第２のアーム７．１１は作業ポイントに
戻りながら結果的には原位置に復帰し、再び上記の動作
を繰り返す。

このようにして、ボ・ルト１８を締め付けている間は第
１．第２のアーム７．１１は力を抜きつつも障碍力を補
償しながらワーク１７に追従し、それによって従来非常
に煩雑な制御で行なっていた追従作業をワーク１７及び
コンベア１６に余計な負担（負荷）をかけずに非常に簡
単に形で実現している。

そして、このような追従作業が実現できれば、剛性のあ
まり高くないワークや固定をしっかりとできないワーク
に対しても応用できるばかりが、コンベアに沿って複数
台のロボットを設けて、それ等を同時にコンベアに追従
させるようにする場合でも、何ら問題なく実現できる。

コンベア１６を止めて静止しているワーク１７上のボル
ト１８の締め付は作業を行なう場合は、切替回路３１に
おける切替スイッチ３３を接点ｆ側に切り替えると共に
、切替スイッチ′５２を接点Ｃ側に切り替えておけば、
ボルト１８の静止位置と前述の作業ポイントとを一致さ
せておくと共に。

第４図のボルト通過の判断を省略することによって、そ
の静止したボルト１８の締め付は作業を行なうことがで
きる。

また、切替スイッチ３３を接点ｆ側に切り替えてあれば
、切替スイッチ３２の方を必要に応じて接点ｄ側に切り
替えることによって、何時でも第１、第２のアーム７．
１１を外力によって動かし得る状態にすることができる
。なお、この場合、下降限りミツトスイッチ２２をオフ
にしておくと、障碍力を取り除くことはできないが、若
干の障碍力があっても差し支えなければ問題はない。

そして、上記実施例によれば、速度指令値と速度フィー
ドバック値を夫々零値に切り替えたり、元に戻したりし
ているので、指令値制御回路２日として用いるリレーと
して接点容量の小さい小型で安価なものを用いることが
でき、それによって接点のメンテナンス回数を少なくで
きるばかりか。

切替時に突入電流がモータ６．１０に流れることはない
ため、その防止対策を施さなくても済む。

なお、上記実施例では、実際の速度指令値と速度フィー
ドバック値を共に位置決め制御とは無関係な零値に切り
替えることによって電流指令値を零にするようにした例
に就て述べたが、この他に両値を共に位置決め制御とは
無関係な互いに等しい所定値に切り換えることによって
も電流指令値を零にすることができる。

あるいは、電流指令値を直接零値に切り替えるようにす
ることもできるものである。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、速度指令
値とロボットの可動部の速度検出系からの速度フィード
バック値との偏差に基づく指令値に応じて、ロボットの
可動部を駆動するモータの駆動信号を制御するようにし
たロボットの制御装置において、速度指令値と速度フィ
ードバック値との偏差に基づく指令値を実際の速度指令
値と速度フィードバック値の値に拘らず零にする指令値
制御手段と、この指令値制御手段の作動、不作動を切り
替える切替手段と、この切替手段によって指令値制御手
段を作動させて指令値を零にすることによりロボットの
可動部を外力によって動かし得るようにした時の外力に
抗する可動部の障碍力に応じて予め定めた障碍力補償用
指令値を出力する補償用指令値出力手段と、指令値制御
手段を作動させて指令値を零にした時に該指令値に補償
用指令値出力手段が出力する障碍力補償用指令値を加算
する加算手段を設けて構成したので、この制御装置を利
用することによって、力抜きの状態で例えばコンベアに
よって搬送されるワークに対して追従動作させる場合に
、ロボットの可動部の障碍力を取り除いた状態で追従さ
せることができ、それによってワークやコンベアに余計
な負担をかけずに済むばかりが、剛性のあまり高くなる
ワークやコンベアに対する固定をしつかりできないワー
クに対しても応用が効き、又複数台のロボットを同時に
１つのコンベアに対して追従させる場合でも、コンベア
に何らの負荷対策を講ぜずに実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック構成図、 第２図はロボットめ構成及びその使役作業の説明に供す
るロボットまわりの外観図、 第３図は第１図の補償用指令値出力回路３４の作用説明
に供する線図、 第４図は第１図の作用説明に供するフロー図でする。 １・・・水平多関節形のロボット ４．８・・・タコジェネレータ（速度検出系）６．１０
・・・ＤＣサーボモータ ７．１１・・・第１．第２のアーム（可動部）１４・・
・２軸部　　１Ｓ・・・ナツトランナ１６・・・コンテ
ィニュアスコンベア １７・・・ワーク １８・・・ボルト　１Ｓ・・・ボルト通過検知器２１・
・・上昇限りミツトスイッチ ２２・・・下降限りミツトスイッチ ２３・・・中央処理部 ２日・・・指令値制御回路　　３１・・・切替回路３４
・・・補償用指令値出力回路 ３７・・・加算回路 第２図 時間□ 第４図 手続補正書（自制 昭和６０年９月５日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 特願昭５９−２６５３５２号 ２、発明の名称 ロボットの制御装置 ３６補正をする者 事件との関係　　特許出願人 神奈川県横浜市神奈用区宝町２番地 （３９９）日産自動車株式会社 ４、代理人 東京都豊島区東池袋１丁目２０番地５ （電話９１１１６−２３８０） ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり補正する
。 （２）同書第８頁第４〜５行の「設けて」を、「設けた
」と訂正する。 （３）同書同頁第１１行の「水掻関節形」を。 ｒ水平多関節形」と訂正する。 （４）同書第９頁第１８行の「時に位置する」を。 「時に、」と訂正する。 （５）同書第１０頁第１４行の「１６の」を。 「１６に」と訂正する。 （６）同書第１１頁第８行の「全搬的な」を、ｒ全般的
な」と訂正する。 （７）同書第同頁第１９行の［更新しながら」を、「更
新されながら」と訂正する。 （８）同書第１３頁第１１行の「から速度」を。 「からの速度」と訂正する。 （９）同書同頁第１５行の［中央制御部２３から」を、
「中央処理部２３からの」と訂正する。 （１０）同書同頁第１８行の「第２のアーム７」を。 方才ハ　　　　　　　　ゝ 「第２のアーム１１」と訂正する。 （１１）同書第１４頁第２０行の「θ２方向」を。 ｒθ３方向方向灯正する。 （１２）同書第１７頁第１２行のｒ位置決め時」を。 「位置決め完了時」と訂正する。 （１３）同書第１８頁第６行のｒ切り替る」を、「切り
替えるｊと訂正する。 （１４）同書第３２頁第２０行のｒ形で」を削除する。 じて前記指令値制御手段の作動、不作動を切り替える手
段である特許請求の範囲第３項又は第４項記載のロボッ
トの制御装置。 ６　前記補償用指令値出力手段が、前記ロボットの可動
部を外力によって動かそうとする時の静止摩擦力と外力
によって動かしている最中の動摩擦力との障碍力に応じ
た所要関数特性で変化する障碍力補償用指令値を出力す
る手段である特許請求の範囲第１項乃至第５項の何れか
に記載のロボットの制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　速度指令値とロボットの可動部の速度検出系からの
   速度フィードバック値との偏差に基づく指令値に応じて
   、前記ロボットの可動部を駆動するモータの駆動信号を
   制御するようにしたロボットの制御装置において、 前記速度指令値と速度フィードバック値との偏差に基づ
   く指令値を実際の速度指令値と速度フィードバック値の
   値に拘らず零にする指令値制御手段と、 この指令値制御手段の作動、不作動を切り替える切替手
   段と、 この切替手段によつて前記指令値制御手段を作動させて
   前記指令値を零にすることにより前記ロボットの可動部
   を外力によつて動かし得るようにした時の外力に抗する
   前記可動部の障碍力に応じて予め定めた障碍力補償用指
   令値を出力する補償用指令値出力手段と、 前記指令値制御手段を作動させて前記指令値を零にした
   時に該指令値に前記補償用指令値出力手段が出力する障
   碍力補償用指令値を加算する加算手段を設けて構成した
   ことを特徴とするロボットの制御装置。 ２　前記指令制御手段が、前記速度指令値と速度フィー
   ドバック値を共に所要の位置決め時の値から位置決め制
   御とは無関係な零値に切り替えることによつて前記指令
   値を零にする手段である特許請求の範囲第１項記載のロ
   ボットの制御装置。 ３　前記ロボットが、前記指令値を零にしても姿勢の崩
   れない可動部を有する水平多関節形のロボットである特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載のロボットの制御装
   置。 ４　前記指令値制御手段が、前記水平多関節形のロボッ
   トにおける前記指令値を零にしても姿勢の崩れない可動
   部に係る指令値を零にする手段である特許請求の範囲第
   ３項記載のロボットの制御装置。 ５　前記切替手段が、前記水平多関節形のロボットにお
   ける鉛直方向に動く可動部の移動位置に応じて前記指令
   値制御手段の作動、不作動を切り替える手段である特許
   請求の範囲第３項又は第４項記載のロボットの制御装置
   。 ６　前記補償用指令値出力手段が、前記ロボットの可動
   部を外力によつて動かそうとする時の静止摩擦力と外力
   によつて動かしている最中の動摩擦力との障碍力に応じ
   た所要関数特性で変化する障碍力補償用指令値を出力す
   る手段である特許請求の範囲第１項乃至第５項の何れか
   に記載のロボットの制御装置。