JPS6156880A

JPS6156880A - ライントラツキング制御方式

Info

Publication number: JPS6156880A
Application number: JP59175155A
Authority: JP
Inventors: 甫岸; 伸介榊原; 孝幸伊藤
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1984-08-24
Filing date: 1984-08-24
Publication date: 1986-03-22
Also published as: WO1986001450A1; EP0192775A4; US4701686A; EP0192775A1; DE3584771D1; EP0192775B1

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円滑な協
働作業ができるように追従遅延の補正を行ない得るライ
ントラッキング制御方式に凹＋又（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。しかし人手による作業
の場合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工物と適合した協１動作業を
遂行しているが、生産ラインに人手に代わるロボットを
導入した場合にはロポー２トの制御に対しては種々の技
術的手当が必要である。例えば、コンベアなどの運１収
装置上に加工物が流れている場合に、これに適切にロボ
ットのハンドを対応させることが困難であった。

一般に、コンベアなどの運搬装置に対して、ロボットが
その運搬装置と等速で移動し、作業すること、つまり、
ロボットへトラッキング開始信号を出し、ロボットはそ
の時点からトラン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３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　ｆｉｒ、４図に示されるようにロ
ボットはトラン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
度零から出発するため、運搬装置の速度入力に対して時
定数での傾斜部分の遅れを生ずる。この遅れは理論的に
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ため無視で
きなくなる。この状況を説明するのが第５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、ｌｃは指令距離
、Ｔｌ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
グ開始信号を受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
ロポッ）ＲＢとワークＷＰ間には追従遅れＴ見が生じて
ロボットＲＢはワークＷＰを把持できゝ）　　　　ない
事態が生じるという問題があった。

そこで、この追従遅れを補正するために、コンベアの移
動量に追従遅れを見込んだ量を加えてロボットに指令し
てやる方式が提案されている。

第６図及び第７図はかかる方式を説明する説明図である
０図中、ｔは時間、Ｖｒはロボットの速度、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。

従って、追従遅れ＝（コンベアの速度）×（時定数）／２となる
から、その時々のコンベアの速度を監視し、その速度に合せて
時々刻々と補正量を変化させるようにしている。即ち、
サンプリング周期ｔ、この間の移動量を見、ロボットの
時定数をτとすれば、追従れ量ｄはｄ＝　（！；Ｌ／ｌ）Ｘτｘ　（１／２）・・・（１）
となる、そしてｉ番目のサンプリング周期における補正
量が前回ｉ−１番目と比べて足りない場合には、その差
分を見ｉ　（ｉ番目のサンプリング周期）に加え、大き
すぎる場合にはその差分を引いてやるようにする。つま
り、ｉ番目のロボットへの指令距離見は、文＝ｆＬｉ＋ｄｉ−ｄｉ−１・・・（２）となる。

この方式をとることにより、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制御できる。

（従来技術の問題点）しかしながら、前記の制御方式においては、運搬装置と
してのコンベアの速度に対応して遂−補正をかけるよう
にしているため問題が生じていたこの点について説明す
ると、コンベアの速度が微妙に変動し、サンプリング周
期ｔ（ここでは簡略化するためにサンプリング周期ｔは
一定とする）の間の移動量が文から文＋δになったとす
る。

そこで、この値免＋δを前記（２）式に代入すると、となる。

これは、コンベアからの入力がδだけ変動すると、ロボ
ットへの指令は、たけ変動することを意味する。

一般にで〉ｔであり、サンプリング周期の短い、つまり
、感度の良いシステムではτ／２ｔが大きくなって、コ
ンベアの速度の微小変動を増幅してしまう結果となる。

これはロボットに振動などの悪影響を及ぼすことになり
問題であった。

（発明の目的）本発明は、上記問題点を解決するために、過度のコンベ
アの速度に対応させたトラッキング補正をすることによ
るロボットの振動などの悪影響を防止し、円滑なロボッ
トと運搬装置との協働作業をなし得るライントラッキン
グ制御方式を提供することを目的とする。

ＯＡ明の概要）本発明は、運搬装置゛１πに対してロボットを協ｆ動さ
せるライントラッキング制御方式において、運搬装置の
移動速度を求め、該求められた速度を一定値として記憶
し、該記憶された速度に基づいて補正量を求めると共に
運４１２装置の移動速度の境界値を設定し、該境界値と
運搬装置の実速度との大小判定を行ない、該判定結果に
基づいて前記補正量をロボットへの指令値に含ませよう
にする。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。尚、ここでは支障がないかぎり運搬装置はベル
トコンベアとして説明を行なう。

本発明は、実際の工場のコンベアラインでは、コンベア
の動作速度は微少変動はあるにしても、はとんど一定で
ある点に着目して、ロボットの追従遅れに対する補正量
を一定に設定して制御を行゛１　　ヶうよう、１成す、
。

第１図は本発明に係る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
処理装置３０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３４、Ｃ
ＲＴ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３４テープリーグ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ａｈ；υ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１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を介して運搬装置４０と
の間の信号の入出力動作を行なう、４４は補正パルス発
生ボートである。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Ｍ搬装置をリレーユニット４３を介して駆動制御
する電源である。

第２図は本発明に係るライントラッキング制御手順を説
明するフローチャートである。

そこで、第２図に基づいて本発明に係るライントラッキ
ング方式の動作について説明する。

（１）まず、コンベアの定常速度の入力を行なう。

なお、定常速度は（２）この入力された速度（Ｖ）を、前記（１）式、つ
まり、補正量（ｄ）とすると、ｄ＝、ｌ／ｌ）Ｘ　　τ　ｘ（ｔ／２）に、代入して、
補正Ｍ（ｄ）を求め、この求められた補正量（ｄ）を一
定として設定する。

（３）次に、コンベアが止まっているか、一定速度で動
いているかを判定するために境界値ＣＢ）を、例えば（
ｌ／２）ｖとして設定する。

（４）該境界値（Ｂ）を基準にしてコンベアの実速度の
大小判定を行なう。

（５）その結果、コンベアの実速度が該境界値（Ｂ）よ
り大きい場合には、■補正が行なわれていなければ補正
量（ｄ）を加えて補正を行ない、その出力値（Ｊ１＋ｄ
）をロボットへ指令する。■補正が行なわれている場合
にはその出力値（文）をロボットへ指令する。

（８）一方、前記ステップ（４）の結果、コンベアの実
速度が境界値（Ｂ）以下の場合、つまり、コンベアが停
止しようとする場合には、■前記ステップ（５）による
補正が行なわれていれば補正１（ｄ）を減じて補正を行
ない、その出力値（ｉ−ｄ）をロボットへ指令する。■
前記ステップ（５戸こよる補正が行なわれていなければ
その出力値（９，）をロボットへ指令することになる。

更に、これらの制御手順を第１図番こ示されたライント
ラッキング制御方式との関係で説明する。

まず、コンベアの定常速度は通常システム力９セットさ
れた時に決定されるので、その速度を操ｆＩｌ：盤３４
から入力して、ＲＡＭ３？こ記憶しておく。尚、定常速
度は次のようにして求めることもできる。ベルトコンベ
アの移動量（立）をインターフェース回路４１を介して
ディジタル量番こ変換してＣＮＣに読込む、この読込ま
れた移動ｆｉ　（１）は処理装置３０において時間（１
）で除算を行ないコンベアの速度（Ｖ）を求める。

次に、前記（１）式に基づ（Ｘて処理装置３０（こおい
て補正量（ｄ）を求める。尚、ロボットの時定数ではメ
モリ３２に予め記憶されており、そのデータを読出して
きて補正量（ｄ）の演算を行なう次に、本発明において
は、この求められた補正ｆｆｉ　（ｄ）を一定としてパ
ラメータとし、以下のライントラッキング補正制御のた
めに用いる。つまり、この求められた補正量（ｄ）はメ
モリ３２のパラメータ領域へ記憶する。

次に、前記境界値（Ｂ）を設定してメモリ３２７　のパ
ラメータ領域へ記憶する。そして、該境界値（Ｂ）とコ
ンベアの実速度との大小判定を行なう、尚、コンベアの
実速度はインターフェース回路４１を介してＣＮＣにて
常に監視するものとする次に、前記したライントラッキ
ング補正の態様゛１　　　　に従・て補正量（ｄ）を補
正パルス発生ボート４４から出力し、その出力信号をサ
ーボ回路３８に入力することにより、コンベアの動きに
適合したロポッ）ＲＢのライントラッキング補正制御を
行なう。

尚１本発明を一実施例によって説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨に従
い種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から
排除するものではない。

（発明の効果）本発明によれば、運搬装置の移動速度は多少の変動はあ
るにせよほぼ一定であることに着目して、当該移動速度
を一定値とみなして、これに基づいた補正値を求め、こ
の補正値をロボットへの指令値に反映させるようにした
ので、コンベアの微小な変動を逐一検出して、これに基
づいたトランキング補正を行なうことによるロボットの
振動などの悪影響を防止することができる。また、かか
る制御方法は先行技術に比べて簡単なものになり実用上
の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るライントラッキング制御方式の一
実施例ブロック図、第２図は本発明に係るライントラッ
キング制御のフローチャート、第３図は運搬装置の速度
と時間の関係を説明する説明図、第４図は従来のロボッ
トの指令速度と時間の関係を説明する説明図、ｇ４５図
は従来の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６図はロボットの指令速度と時間の関係
をτ・・・時定数、ＷＰ・・・ワーク、ＴＰ・・・運搬
装置。ＲＢ・・・ロボット、ｆＬｃ・・・指令距離、ＣＶ・・
・補正量、Ｔ立・・・追従遅れ、３０・・・処理装置、
３１・・・ＲＯＭ、３２・・・ＲＡＭ、３８・・・サー
ボ回路、４１・・・インターフェース回路、４４・・・
補正パルス発生ポート。特許出願人　　ファナック株式会社代　理　人　　弁理士　辻　　　　　實（外１名）第２図第３図つ戸ｒｌ第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

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、運搬装置の移動速度を求め、該
求められた速度を一定値として記憶し、該記憶された速
度に基づいて補正量を求めると共に運搬装置の移動速度
の境界値を設定し、該境界値と運搬装置の実速度との大
小判定を行ない、該判定結果に基づいて前記補正量をロ
ボットへの指令値に含ませることを特徴とするライント
ラッキング制御方式。