JPS6190889A - コンベア追従型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、ワークを搬送するコンベアに追従しながら
そのワークに対して所定の作業を行なうコンベア追従型
ロボットの制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近時、自動車製造工場やその他の各種製造工場では、ワ
ークを連続的（コンティニュアス）に搬送するコンベア
の動きに追従しながら、その搬送ワークに対して所定の
教示作業を行なわせることが可能な所請コンベア追従型
ロボットの開発、実用化が盛んになされている。

ところで、二のコンベア追従型ロボットは１通常その絶
対作動範囲（ワーキングエリア）内をコンベアによって
搬送されてくるワークが通過するようにコンベアに沿っ
た所要位置に設置して、次のように稼動させている。

すなわち、先ずその絶対作動範囲内の所要位置にコンベ
ア上のワーク益所要姿方で停止させた状態で、絶対作動
範囲内の基準位置からロボットを動かしていくことによ
ってワークに対する所定の作業を教示し、プレイバック
時には教示時の基準位置から所要のタイミングでコンベ
アの動きに追従させて、ワークに対する教示時の相対位
置関係を保たせなから教示作業を行なわせるようにして
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような従来の稼動態様では、次の
ような問題点があった。

例えば、ロボットを第１１図に示すように、その絶対作
動範囲Ｗにおける図示の位置に設定した相対座標系（ｔ
、ｏ　　ｊｏ　　：。）〔ここで云う相対座標系は単に
教示範囲を特定しているに過きない〕を基準として、絶
対作動範囲Ｗをフルに使ってＰｏからｐＨまでの各ポイ
ントを図示しない静止したコンベア上のワークに対して
教示した場合、プレイバック時に図示の相対座標系（ｔ
、ｏ　　ｊ。

／ｆｆｏ）を基準にコンベアにその搬送速度で矢示方向
に追従させると、搬送速度によってはＰＯからＰｌ＋ま
でプレイバックし終らない内に物理的にコンベアに追従
できなくなる恐れがある。

そこで、従来はコンベアのｌ１１１送速度を考慮して、
例えば第１２図（イ）に示すように絶対作動範囲Ｗの真
中近くに設定した相対座標系（Ｌｏ　　ｊｏ−ｋｏ）を
基準に、搬送速度υＣ＝Ｏの状態て教示可能な例えばＰ
。−Ｐ７までの各ポイントを教示し、搬送速度υＣ＝υ
ｃｘでコンベアに追従したとしても同図（口〕に示すよ
うに、その合成軌跡ＰＯ′〜Ｐ７’　が絶対作動範囲Ｗ
内に収まるようにしているが、これでは教示範囲が狭く
第１１図に示すようなＰＯ−ｐＨの教示ができないばか
りか、絶対作動範囲Ｗを教示用としてフルに有効に無駄
なく使えないと云う間層があった。

この問題は、コンベアの搬送速度にもよるが。

例えば教示に必要な作動範囲の倍以上の大きな絶対作動
範囲を有するコンベア追従型口ボン１〜を使用すること
によって、少なくとも前者の問題は解決するが、それで
は特に自動車製造工場で喧しく云われている「ロボット
の設置スペースを出来得る限りコンパクトにしたい」と
する要請には、応えられないと云う問題があった。

この発明は、このような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、この発明によるコンベア追従型ロボットの制御
装置は、第１図に示すように、コンベアの搬送速度を検
出する速度検出手段Ａと、この速度検出手段Ａによって
検出したコンベアの搬送速度とコンベア追従型ロボット
の教示作業時間とに基づいて、コンベア追従型ロボット
が教示作業を終了するまでに要する追従範囲を演算する
追従範囲演算手段Ｂと、この追従範囲演算手段Ｂによっ
て演算した追従範囲に基づいて、コンベア追従型ロボッ
トの絶対作動範囲内における追従開始位置を決定して、
この追従開始位置からコンベア追従型ロボットのコンベ
アへの追従を開始させる追従開始制御手段Ｃとを設けて
構成する。

〔作　用〕

このように構成することによって、コンベア追従型ロボ
ットの動作軌跡をその絶対作動範囲に最適に適応させる
ことが可能になる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を図面の第２図以降を参照しな
がら説明する。

第２図は、この発明の一実施例を示す全体構成図である
。

同図において、１はコンティニュアスなチェーンコンベ
アであり、コンベア駆動装置２によって回転駆動される
キャタピラチェーン乙により、チャンネル状のピッ１〜
１ａ内のドーリ４を矢示ＣＸ方向に走行させるようにな
っている。

そして、このチェーンコンベア１はそのドーリ４に、ワ
ークとしての車体５を図示しない冶具によって所要姿勢
で載置固定して、図示しないコンベア駆動制御装置によ
って設定された搬送速度Ｖｃｘで矢示ＣＸ方向（以下、
「搬送方向ＣＸＪと云う）に搬送する。

６はチェーンコンベア１の搬送速度Ｖｅｘを検出する速
度検出装置であり、第３図に拡大して示すように、コン
ベア駆動装置２におけるモータ２ａの出力軸先端部に取
り付けたスプロケット２ｂに巻き掛けたチェーン６ａと
、このチェ、−ン６ａによって回転されるスプロケット
２ｂの径より大きい径のスプロケット６ｂと、このスプ
ロケット６ｂに回転入力軸を取り付けたパルスジェネレ
ータＣＰ／Ｇ）６ｃ等とによって構成しである。

なお、この実施例ではチェーンコンベア１におけるドー
リ４の走行距離等をも検出でき、るようにパルスジェネ
レータ６ｃを用いているが、タコジェネレータ　（Ｔ／
Ｇ）を用いても良いことは勿論である。

また、スプロケット２　ａ　！チェーン６　ａ、及びス
プロケット６ｂからなる回転伝達機構は、減速機の作用
も果している。

第２図に戻って。

７はコンベア追従型ロボット（以下、単に「ロボット」
と云う）であり、直交３軸のロボットに手首２軸を備え
た５軸借成のモータ駆動のロボットである。

すなわち、このロボット７は、長手方向がチェーンコン
ベア１の搬送方向ＣＸに沿うようにビット１ａの片側フ
ロア面８に設置した基部Ｓと、この基部Ｓに直交する方
向に立設され、基部Ｓに対してその長手方向である矢示
ｘ、、’ｘ２方向に往ｔｓ１　’ｄＪするチェーンコン
ベア１に対する追従軸としての第１軸１０と、この第１
軸１０の側面に対して矢示ＸＩ　、ｘ２方向と直交する
矢示２．．２２方向に昇降する第２軸１１と、この第２
軸１１に対して矢示Ｘ　１　ｒ　Ｘ　２方向及び矢示Ｚ
、、Ｚ２方向に夫々直交する矢示Ｙ　Ｉ　＋　Ｙ　２方
向に横行し。

矢示Ｙ、力方向横行端でビット１ａに対してオーバハン
グの状態となる第３軸１２と、この第３軸１２の端面部
に取り付けた２軸構成の手首軸１３等とによって構成さ
れている。

なお、このロボット１は、その固定座標系（ｉ、　−ｊ
　−ｋ　）が図示の位置に位置するように設置されてい
るものとし、又基部日の長手方向に沿うＸ＠は、コンベ
ア１の搬送方向ＣＸと完全に平行となるようにしである
。

また、手首軸１３の先端には、ワーク５に対する作業に
必要な器具（例えば１表面欠陥検出装置や塗装ガン等）
が取り付けられるものとする。

１４はフロア面８に設置したロボットコントローラであ
り、追従開始制御手段としての機能を果すと共に、ロボ
ット７に関する各種の制御を司っている。

なお、このロボットコントローラ１４では、ロボット７
を駆動制御するため位置指令値としてアブソリュート仕
様の指令値を取り扱うものとする。

１５は座標変換データ演算装置であり、追従範囲演算手
段等の機能を果す。

次に、第４図を参照して、ロボットコントローラ１４及
び座標変換データ演算装置１５の構成を説明する。

先ず、ロボットコントローラ１４は、中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）１Ｇ、メモリ１７．センサインターフェース１８
．Ｉ１０インターフェース１９゜Ｉ１０制御部２０．サ
ーボ制御部２１．モータド１ライブ部２２．操作パネル
インターフェース２３゜及び外部Ｉ１０インターフェー
ス２４等によって構成されている。

ＣＰＵ１Ｇは、メモリ１７に予め格納した後述するブロ
クラムを含む各種の制御プログラムを実行することによ
って、ロボットコントローラ１４にこの発明に係わる追
従開始制御機能やロボッ；−７に係わる各種の制御機能
を果させる。

メモリ１７は、ＣＰＵ１６が実行する各種ブロクラムを
格納したプロクラムメモリ（ＲＯＭ）。

ｃｐｕ１６が動作する上で必要なワーキンクメモＩＪ　
（ＲＡＭＪ　、ロボット７の教示作業データを格納した
教示メモリ（ＮＶＭ）などによって構成されている。

センサインターフェース１８は、速度検出装置６のパル
スジェネレータ６ｃから出力されるパルス信号ｃｐを一
定時間ずつ繰り返しカウントして。

第２図のチェーンコンベア１のＩｍ送速度Ｖｃｘ　（：
τ−しくは、一定時間Δを当りのカウント値ＰＣにＰ／
Ｇの位置分解能を乗算した値）を逐次検出すると共に、
外部Ｉ１０インターフェース２４に入力される後述する
車体通過信号か入力された時点からパルス信号ｃｐをカ
ウントして、その時点を基準にしたチェーンコンベア１
におけるドーリ４の走行距離、すなわち車体５の搬送距
離を検出している。

Ｉ１０インターフェース１Ｓは、座標変換データ演算装
置１５における後述する■／○インターフェース２８と
の間で、各種データ及び信号の授受を行なう、なお、こ
の事に就では後述する。

Ｉ１０制御部２０は、各種インターフェースの入出力Ｃ
ｌ１０）を管理制御する。

サーボ制御部２１は、ロボット７の各軸筋に夫々用意さ
れ、各々ＣＰＵ１６：％らの位置指令値と、ロボット７
の各軸からの位置フィードバック信号とに基づいて、速
度指令を形成してモータドライブ部２２に出力する。

モータドライブ部２２も、ロボット７の各軸筋に夫々用
意され、各々各軸毎のサーボ制御部２１から出力される
速度指令セ、ロボット７の各軸がらの速度フィードバッ
ク信号とに基ついて、モータ駆動信号（電流）を形成し
てロボット７の各軸のモータに出力する。

操作パネルインターフェース２ろは、図示しないロボッ
ト操作パネル（制御盤）及び教示ベンダン１−との間の
各種信号の授受を行なう。

外部Ｉ１０インターフェース２４には、チェーンコンベ
ア１によって搬送されてくる車体５の先端がロボット７
の絶対作動範囲の手前の予め定めた位置に設けた例えば
光電スイッチを過きってオンさせた時に発生する車体通
過信号などが六カされる。

次に、座標変換データ演算装置１５は、中央処理装置（
ＣＰＵ）２５．メモリ２６．センサインターフェース２
７．及びＩ１０インターフェース２８等によって構成さ
れている。

ｃｐｕ２５は、メモリ２６に予め格納した後述するプロ
グラムを実行することによって、ａ、４Ｍ変換データ演
算装置１５にこの発明に係わる追従範囲演算機能等を果
させる。

メモリ２６は、ＣＰＵ２５が実行するブロクラムを格納
したプログラムメモリ（ＲＯＭ）、及びｃｐｕ２５が動
作する上で必要なワーキングメモリ（ＲＡＭ）などによ
って構成されている。

センサインターフェース２７は、速度検出装置６のパル
スジェネレータ６ｃから出力されるパルス信号ｃｐを一
定時間ずつ繰り返しカウントして、第２図のチェーンコ
ンベア１の搬送速度Ｖｃｘ（やはり詳しくは、一定時間
Δを当りのカウント値ＰＣにＰ／Ｇの位置分留能を乗算
した値１を逐次検出している。

Ｉ１０インターフェース２８は、前述したようにロボッ
トコントローラ１４におけるＩ１０インターフェースＩ
Ｓとの間で１、各種データ及びｔ＝号の授受を行なう。

次に、この実施例の作用を説明する前に、ロボット７を
事前に教示することによって第４図のメモリ１７に格納
した教示作業データの内容に就で説明する。

例えば、第２［ｆｆｌのドーリ４上の車体５に対する作
業は、フードの塗装面の表面欠陥を検査（この場合、第
２図の手首軸１３の先端に表面欠陥検査装置を取り付け
る〕するための走査作業とし、この走査作業を教示しで
あるものとする。

すなわち、ロボ′ット７の固定座標系（ｉ　−ｊ　−ｋ
）を第２図に示す位置に設定した時に定まるロボット７
の絶対作動筒ｎｗ内の所要位置にドーリ４上の車体Ｓに
おけるフートを所要姿勢で位置決めした状態で、例えば
第１１図に示す相対座標系（Ｌｏ　　ｊｏ−ｋｏ）［こ
こで云う相対座標系は単に教示範囲を特定しているに過
ぎない］を基準にＰｏからＰｌ＋までの各ポイントを車
体５のフートに対して教示することによって得たポイン
トＰＱ”ＰＩ＋の固定座標系ｉ　Ｌａ　　ｋ　）　ニ第
４ｊル各座標値データ（手首軸１３の姿勢データを含む
１と、各ポイント間の速度パターンデータと、Ｐ。

から２１電まで移動（走査）するのに要する教示作業時
間データ（手首＋１ｉｌｌｌ　１３の１すＪ作時間が全
体の作業時間に影響する場合はその時ｆｉｌｌも含む２
とをメモリ１７に格納しであるものとする。

なお１話を簡単にするために教示ポイントのＰｏを作業
原点にする。

また、ポイントＰ。−Ｐｌ＋に就では、同一のＸ−Ｙ平
面上のポイントであっても、Ｘ−Ｙ−Ｚ空間内のポイン
トであっても良い。

以下、この実施例の作用を、第５図乃至第１０図をも参
照しながら説明する。

先ず、第５図のフロー図を参照しながら、第４図に示す
座標変換データ演算装置１５のＣＰＵ２５が実行するプ
ログラムの概要を説明、する。

この第５図にフロー図で示すプログラムは、例えばロボ
ットコントローラ１４の外部Ｉ１０インターフェース２
４に前述した車体通過信号が入力され、その事をＣＰＵ
ＩＥｉが知らせてくる毎にＣＰｔＪ２５によって実行さ
れるものとする。

但し、ロボットコントローラ１４側のＣＰＵ１６は、ロ
ボット７の動作モードがプレイバックモード以外のモー
ドとなっている時には、車体通過信号が入力されていて
もその事を座標変換データ演算装置１５側のｃｐＵ２５
には知らせないものとする。

ＣＰＵ１６から車体通過信号が入力されたことを知らせ
てきたら、ＣＰＵ２５は直ちにセンサインターフェース
２７か検出しているチェーンコンベア１の搬送速度デー
タＶｃｘを読み込んで、前回読み込んだ搬送速度データ
Ｖｃとの差の絶対値Ｉ’ＶＸＣ−Ｖｃｌが、予め定めた
許容値εを越えているか否かをチェックし、１Ｖｃｘ−
Ｖｃｌ≦Ｆで越えていなければ直ちに本プログラムの実
行を終了する。

また、　　ｌ　Ｖｅｘ−Ｖｃ　ｌ　＞ε　で越えていれ
ば、ロボットコントローラ１４に座標変換要求信号を発
信する。

なお、このようなチェックを行なうようにした訳は、チ
ェーンコンベア１の搬送速度に許容値εを越える変化が
なければ、ロボットコントローラ１４側で決定した絶対
作動範囲Ｗ内における追従開始位置を変更する必要がな
いからである。勿論。

例えば初めて第５図のプログラムを実行した時のように
、Ｖｃ＝０の場合は　ｌ　Ｖｅｘ　−Ｖ　ｃ　ｌ　＞　
ｉとなるので、そのような場合にはロボットコントロー
ラ１４に必ず座標変換要求信号が発信される。

この座標変換要求信号をロボットコントローラ１４側に
発信すると、そのＣＰＵ１６は後述するようにロボット
７が作動中でない時にのみ演算開始ＯＫ倍信号送ってく
るようになって５るので、ロボット７か作動中で演算開
始ＯＫ倍信号ロボットコントローラ１４側から送られて
こない時には。

座標変換要求信号の発信を停止して直ちに本プログラム
の実行を終了する。

なお、車体通過信号がロボットコントローラ１４に入力
されると共に、　　ｌ　Ｖｅｘ−Ｖ　ｃ　ｌ　＞　Ｅて
且つロボット７が作動中であった場合は１本実施例の制
御仕様では新たに追従開始位置を再設定することができ
ないため、例えばロボット７の動作が終了するのを待っ
てラインを停止するなどの処置を施す必要かある。

一方、ロボットコントローラ１４から演算開始ＯＫ倍信
号送られてきた時には、先ず前回の搬送速度データＶ　
ｃ　３今回読み込んだ搬送速度データ″Ｖｅｘに書き換
えた後、ロボットコントローラ１４から例えば車体５の
フード用の走査作業に関する数示作業時間データＴｃｙ
ｃｌｅを読み込む。

なお、このＴＣｙｃｌｅが、ロボットコントローラ１４
側のメモリ１７に格納されていない場合には、例えばＰ
。−Ｐｌ＋の座標データと各ポイント間の平均速度デー
タとを読み込むようにすると共に、それ等の読み込んだ
データに基づいてＴｃｙｃｌｅを演算するようにすると
良い。但し１手首軸乙の動作時間も勘案する必要があれ
ば、その時間を加算する必要がある。

そして、ロボットコントローラ１４側から教示作業時間
データＴｃｙｃｌｅを読み込んだら、先に書き換えた搬
送速度データＶｃ（今回の値）にこの教示作業時間デー
タＴｃｙｃｌｅを乗算して、ロボット７がフートの走査
作業を終了するまでに要する追従範囲Ｌｘを求める。

次に、その求めた追従範囲ＬＸとロボット１の絶対作動
範囲Ｗ［こおけるＸ軸方向の有効範囲ＬＸＳ丁（詳しく
は、Ｘ軸軸方向のフルスケールから作業原点ＰｏのＸ座
標値を差し引いた値フとを比幀して、ＬＸＳＴ≦ＬＸな
らフートの走査作業をチェーンコン・＼ア１に追従しな
から行なうのに必要な追従距離が足りないとして、アラ
ーム信号をロボットコントローラ１４に発信して本プロ
グラムの実行を終了する。

また、Ｌ　Ｘ　Ｓ　Ｔ　：＞　Ｔ−Ｘならロボットコン
トローラ１４側でロボット７に追従開始位置を決定する
ために行なう座標変換に必要な座標変換データのうちの
平行移動量ＸＡｊ、ＹＡｊ、ＺＡｊを夫々ＸＡｊ＝ＬＸ
、ＹＡｊ＝Ｏ，ＺＡｊ−＝Ｏとする。

そして、後述するフランクＦＬＧをリセットするための
ＦＬＧリセット信号をロボットコントローラ１４に発信
して、ＣＰ、ＵＩＧにそのフラッグＦＬＧをリセットさ
せた後１回転移動量α、β（α＝０．β＝０）を含む座
標変換データ（ＸＡｊ。

ＹＡｊ、ＺＡｊ、α、β）　　［Ｘ　Ａ　ｊ　＝　ｒ−
Ｘで後は全てセロＪをロボットコントローラ１４に転送
して、本ブロクラムの実行を終了する。

次に、第６図乃至第９図のフロー図を参照しながら、ロ
ボットコントローラ１４のｃｐＵｌＧか実行する本発明
に係わるプログラムの概要を説明する。

先ず、ｃｐＵｌＧは座標変換データ演算装置１５から座
標変換要求信号が送られてきているか否かチェックし、
送られてきていなげ利はロボット７の追従開始位置を新
たに求める処理を飛ばして、センサインターフェース１
８か検出しているチェーンコンベア１の搬送速度データ
Ｖｃｘを読み込む処理に移る。

座標変換要求信号が送られてきていれば、ロボット７が
作動中であるか否かをチェックして、ロボット７か作動
中であ九ば座標変換要求信号が送られてきていない時と
同様にＶｃｘを読み込む処理に移る。

ロボット７か作動中でなければ、先ずこれから行なうロ
ボット７の追従開始位置を決定するための座標変換処理
以外の割込モードを禁止すると共に、座標変換データ演
算装置１５に演算開始ＯＫ倍信号発信する。

そして、演算開始ＯＫ倍信号発信したら、引き続いて座
標変換データ演算装置１５にメモリ１７から読み出した
フード用の走査作業に関する教示作業時間データＴｃｙ
ｃｌｅを転送する。

教示作業時間データＴ　ｃｙｃｌｅの転送を終了したら
、座標変換データ演算装置１５からアラーム信号か送ら
れてきたか否かをチェックして、アラーム信号が送られ
てきていれば、座標変換処理を飛ばす。

そして、アラーム信号が送られてきていなければ、座標
変換データ演算装置１５からロボット７の追従開始位置
決定用の座標変換データ（ＸＡｊ。

ＹＡｊ、ＺＡｊ、α、β）を読み込んで１次の座標変換
処理に移る。

ロボット７の絶対作動範囲〜Ｖにおける追従開始位置を
決定するための座標変換処理は１次の如くである。

すなわち、メモリ１７から第１１図のポイントＰＯ−Ｐ
ｌ＋までの各座標データ（ＸＴｏ、　Ｙ’ｒｏ。

ＺＴｏ　）　〜（ＸＴ＋＋＋　ＹＴｌｌ＋　ＺＴｕ）を
順番に読み出して、その読み出した各座標データを新組
対座標系のデータとして取り扱って、それ等のデータの
固定座標系Ｃ１−ｊ−ｋ）［第２図参照Ｊにおける座標
データＭ　Ｄ　ｎ　＝（Ｘ　Ｔ　ｎ　’　、　Ｙ　Ｔ　
ｎ　’Ｚ　Ｔ　ｎ　’　）　　〔ｎ　＝　Ｏ−１１Ｊを
次式を使って座（票（ｎ＝０〜１１） そして、その求めたＭ　Ｄ　ｎを順次メモリ１７におけ
る専用の格納エリアに記憶する。

なお、上記の式において、α、β、ＹＡｊ。

ＺＡＪは全てゼロであるので、実質的には次式と（ｎ＝
０〜１１．ＸΔＪ＝ＬＸ＋ このようにし、で求めたＮ・ＩＤｎにおいて２第１１図
のポイントＰｏ　　（作業原点）に対応するＭＤ。

（Ｘ、Ｔｏ　’　＋　ＸＴＯ′、ＺＴＯ′）がロボット
７の絶対作！ｌ！ＩＪ範囲Ｗにおける追従開始位置を示
す位置データである。

上記の座標変換処理を終了したら、割込モード禁止を解
除した後、Ｖｃｘの読み込み処理に移る。

なお、座標変換データ演算装置１５からアラーム信号が
送られてきていて、上記の座標変換処理を飛ばした時に
も、この割込モード禁止を解除する処理を行なった後、
Ｖｃｘの読み込み処理に移る。

割込モード禁止解除処理の後、又は座標変換要求信号が
送られてきていない時、あるいは座標変換要求信号が送
られてきていてもロボット７が作動中の時には、第４図
のセ、ンサインターフェース１８が検出しているチェー
ンコンベア１の搬送速度テークＶｃｘを読み込む。

なお、ここでＶｅｘを読み込むのは、後述する教示モー
ドに入るための条件Ｖｃｘ＝Ｏが成立しているか否か、
すなわちチェーンコンベア１が停止しているか否かをチ
ェックする時に用いるためである。

ｖｃＸを読み込んだら、第７図に示すようにロボツ１〜
７の動作モートがプレイバンクモートか否かをチェック
し、動作モードがプレイハックモートなら第８図に示す
ように座標変換データ演算装置１５からアラーム信号が
送られてきていないことを条件に、先に求めた追従開始
位置ＭＤ、にロボット７を移動させて、そのＭＤｏから
ロボット７のチェーンコンベア１１＼の追従を開始させ
るための処理に移る。

すなわち、先ず追従開始位置ＭＤｏにロボット７を移動
させたか否かを示すフラッグＦＬＧをチェックし、フラ
ッグＦＬＧが座標変換テーク演算装置１５からのＦＬＧ
リセット信号を受けたＣＰＵ１Ｇによってリセットされ
ていて、未たＭＤ。

にロボット７を移動させていなければ、第４図における
第１軸１０用のサーボ制御部２１の指令値レジスタに位
置指令値ＸＴｏ’　を与えて、ＭＤＯヘロボット７（正
確には第１軸１０）ｔ！：８動させる駆動制御を行なわ
せ、第１軸１０用のサーボ制御部２１から制御完了を知
らせてきたら、フラッグＦＬＧをセットした後、プレイ
バック起動タイミングを判定する処理に移る。

また、ロボット７のＭＤＯへの移動が完了していてフラ
ッグＦ　Ｌ　Ｇがセットされていれば、フラッグＦ　Ｌ
　Ｇのチェック処理から直接ブレイノへツク起動タイミ
ングを判定する処理に飛ふ。

プレイバック起動タイミンクを判定する処理は。

この処理の実行時にプレイバック起動タイミングでなけ
れば、ロボットプレイバック制御を停止する処理（この
処理はプレイバック制御を行なっていない時には実行し
ない）を行なった後、一旦本ブロクラムの実行を終了し
て１図示しないメインルーチンにリターンし、スレイバ
ック起動タイミングであれば、後述するロボットプレイ
バック制御を実行する処理に移る。但し、このブレイノ
ベック制御中は、制御の合間に一旦木ブロクラムの実行
処理を抜は出て図示しないメインルーチンにリターンす
る。

プレイハック起動タイミニノブを判定する処理の内容は
９例えばセンサインターフェース１８からそれが検出し
ている前述の車体５の搬送距離データ（ロボットコント
ローラ１４に車体通過信号力１人力した時点からの車体
５の搬送距歴）を読み込んで、その読み込んだ搬送距離
データを固定座標系（ｉ−ｊ−ｋ）の原点と車体通過信
号を発生する光電センサの設置位置との間の距離テーク
から差し引くと共に、その差し引いた値に車体５の先端
からフートにおける作業原点ＰＯまでの距離データを加
算した値とＭ　Ｄ　ｏのＸＴ０’　とを比較して、両者
が一致した時をブレイノ＜ツク起動タイミングとし、そ
のプレイバンク起動タイミングから一回のプレイバック
動作が終了するまでの間のみフラッグを立てる処理と、
このフラッグが立っているか否かをチェックすることに
よってロボットプレイバック制御の方に進むか、制御停
止のカミこ進むかを判定する処理とからなる。

したがって、ロボット７を追従開始位置Ｍ　Ｄ　。

に移動させて待機させた後、座標変換要求信号力玉座標
変換データ演算装置１５から送られてこなければ、プレ
イバックモートが継続していることを条件に、プレイバ
ック起動タイミングとなるまで待つことになり、プレイ
バック起動タイミングとなればやはり座標変換信号が送
られてこないことを条件にロボットブレ、イパソク制御
か実行される。

なお、座標変換要求信号は、ロボット作動中は車体５が
光電セン勺を過きると共に、 ＩＶｃｘ−Ｖ　ｃ　ｌ　＞　Ｅが満足されても有効にな
らない。

但し、ロボット７がプレイバックしている時に、チェー
ンコンベア１の搬送速度Ｖｃｘが大きく変化すると、追
従作業か行なえなくなるため、ロボットプレイバック制
御中に定期的にＶｅｘを監視して、大きく変化した時に
はプレイバックを停止する等の異状処理を施すと良い。

絶対作動範囲Ｗにおける追従開始位置ＭＤＯからのロボ
ットプレイハック制御は、次のようにして行なう。

すなわち、追従開始位置ＭＤＯでプレイバック起動タイ
ミンク、を待っていた状態で、そのタイミングに入ると
、ＣＰＵ１６は直ちにロボット７の第１軸１０〜第３軸
１２毎のサーボ制御部２１における各指令値レジスタに
、先ずポイン１−Ｐｌに対応するＭ　Ｄ　Ｉの位置指令
値ＸＴ１　’　、ＸＴ＋　’　＋ＺＴ、’　を与えると
共に、手首軸１３用の２つのサーボ制御部２１の指令値
レジスタにも姿勢位置指令値を与えてプレイハック動作
を行なわせる訳であるが、追従軸である第１軸１０用の
サーボ制御部２１に対してだけは例えば次のような制御
を行なう。

すなわち、ＣＰＵ’６はプレイバック開始時点（追従開
始時点）からプレイ八ツク終了時点までの間、単位時間
Δを毎にセンサインターフェース１８からチェーンコン
ベア１の搬送速度Ｖｅｘを読み込んで、その読み込んだ
Ｖｃｘにその単位時間Δｔを栄算してコンベア追従用の
疑似位置指令値ＸＴｃ（Ｖｅｘ・Δｔ）を逐次形成する
と共に、その形成したＸＴｃを積・算する。

そして、第１軸１０用のサーボ制御部２１の指令値レジ
スタに位置指令値を与える時には、与えようとするＸＴ
ｎ’　からＸＴｃの積算値ΣＸＴｃ（追従開始時はゼロ
）を減算した値　ＸＴｎ’　−ΣＸＴｃを与える。

そして、指令値レジスタにＸＴｎ’　−ΣＸ　Ｔ　ｃが
与えられると、ＸＴｎ’−ΣＸＴｃは、疑似位１４指令
Ｘ　Ｔ　ｃが形成される毎にＸ　Ｔ　ｃが減算（ＸＴｎ
’　−ΣＸＴｃはそれが正の値ならば、ＸＴｃが減算さ
れる毎にＸＴｃ分ずつ小さくなる）され、その減算され
つつある指令値が実際の位置指令値として第１軸１０の
位置決め制御に供せられる。

したがって、第１軸１０のサーボ制御部２１における指
令値レジスタに最初の位置指令値ＸＴ１’が与えられる
時にはＸＴ、’がそのまま与えらｈ、又その与えられた
Ｘ　Ｔ　、　ｌ　がΔを毎にＸＴｃずつ減算されていく
ことによって、第１軸１０は追従開始位置ＭＤｏからチ
ェーンコンベア１に正確に追従しつつ、車体５のフート
に対しては教示どおりに移動する。但し、ＭＩ）＋（Ｐ
ｔ）に関しては第１１図に示すようにＭＤｏ（Ｐｏ）と
Ｘ１ｆｉｌｌｌ座標値が同じなため、第１１１１＋　１
０はチェーンコンヘア１に追従するだけでツー１−に対
しては動かない。

そのためロボット７の第２の輔１１から手首軸１３まで
の各軸が、夫々ＭＤ、に対する位置指令値及び姿勢位置
指令１直を与えられた各サーボ制御部２１によって第１
軸１０と同時（手首軸１６は必すしも同時とは限らない
）に位置決め制御（プレイバック制御）されれば、その
フートに対するＭ　Ｄ　□からＭＤ、への作業走査軌跡
は、教示時のＰｏから２１への軌跡と全く等しくなる。

そし、で、　Ｍ　Ｄ　１への移動に続・（ＭＤ２乃至Ｍ
Ｄ口までの連続する位置決め制御においても、第１４ｒ
＋！＋　１０に対して上記制御がなされ続は九ば、チェ
ーンコンベア１にぴったり追従しながら教示とおりの軌
跡を描くことかでき、それによって第２軸１１から手首
軸１３までの各軸のプレイバンク動作と相俟って、車体
５のフートに対しては第１１図に示すような、教示とお
りの走査作業を行なう二とか可能になる。。

なお、第１軸１０用の位置Ｒｉ令値Ｘ　１−　ｎ　′の
史新は、第１軸１０を含む各軸の位置決め完了のタイミ
ンクに基づいてなされる。

また、ＭＤｕまでの移動か終了した後には、実際には例
えばロボット７をＭＤｏまで戻す処理が実行されるもの
とし、それによって次の車体５に対するプレイ八ツク起
動タイミンクを待つ状態に移ることができる。

そして、そのような状態に移っていれば。

１Ｖｃｘ−Ｖｃｌ≦εヲ条件にチェーンコンベア１によ
って次々に搬送されてくる車体５のフートに対して、繰
り返し上記のような走査作業を行なうことができる。

また、ある時からチェーンコンベア１の搬送速度Ｖｅｘ
が大きく変った場合側ｑは、ＬＸＳＴ＞ＬＸを条件に新
たにそのＶｃｘに応じた座標変換データが座標変換デー
タ演算装置１５側で演算されるため、ロボット７はロボ
ットコントローラ１４によってその座標変換データに基
づく新たな追従開始位Ｕ　：ｖｆ　Ｄ　ｏに移動され、
それによってその新たな追従開始位置ＭＤｏから追従作
業を開始できる。

但し、ＬＸＳＴ≦ＬＸの時には、座標変換データ演算装
置１５からのアラーム信号によって、座標変換処理が停
止されると共にプレイハック制御も停止される。

次に、第７図に示すプレイハックモードか否かのチェッ
クで、動作モートがプレイハックモートでなく教示モー
トであった場合には、そのチェックノ前に読み込んだチ
ェーンコンベア１の搬送速度Ｖｃｘがゼロでチェーンコ
ンベア１が停止しているか否かをチェックし、万−Ｖｃ
ｘ≠０でチェーンコンベア１が動いていれば直ちに教示
操作制御を停止して、一旦本ブロクラムの実行を終了す
る。

Ｖｅｘ”Ｏでチェーンコンベア１が停止していオしば、
先ずロボット７を教示操作中か否かをチェックし、ロボ
ット７を教示操作中であれは、第Ｓ図に示すようにロボ
ット教示操作制御は継続される。

なお、このロボット教示操作制御は教示モードが選択さ
れ続けると共に、Ｖｃｘ＝０が満足され。

且つロボット７が教示操作中となっている限り継続され
る。

第７図に戻って、 ロボット７が教示操作中でない場合１例えばこれから教
示を行なおうとする場合は、ロボット７を第１１図の作
業原点Ｐｏに戻すための初期座標復帰要求信号が第４図
の操作パネルインターフェース２３に入力されているか
否かをチェックする。

この初期座標復帰要求信号は１例えば教示ペンダントに
設けた釦スィッチを教示者が必要に応じて操作すること
によって発生する信号である。

そして、初期座標復帰要求信号が入力されていなければ
、第Ｓ図に示すロボット教示操作制御に移る。但し、こ
の場合教示ペンダントからの駆動指令がない時には、−
見本プログラムの実行を終了して図示しないメインプロ
グラムにリターンする。

なお、教示中に一時ロボ゛ット操作を停止した場合でも
、教示モードが継続される共にＶｃｘ＝Ｏが満足され、
且つ初期座標復帰要求信号が入力されていないことを条
件に、何時でもロボット７を教示操作し得る態勢にして
おくことができる。

初期座標復帰要求信号が入力されている場合は。

先ず割込モードを禁止する処理を行なった後、ロボット
７を第１１図の作業原点Ｐ。に戻すための位置指令（Ｘ
　Ｔｏ　、　Ｙ　Ｔｏ　、　Ｚ　Ｔｏ　）を復帰指令と
してメモリ１７から読み出す。

そして、ロボット７の第１軸１０乃至第３軸１２用の各
サーボ制御部２１における各指令値レジスタに夫々Ｘ　
Ｔ　Ｏｔ　Ｙ　ＴＤ　＋　Ｚ　Ｔｏを与えて。

Ｐｏ八へボット７を復帰させる駆動制御を行なわせ、各
サーボ制御部２１から制御完了を知らせてきたら、第Ｓ
図の座標変換データ（ＸＡｊ、ＹＡｊ、ＺＡｊ、α、β
）をクリアする処理に移る。

なお、この復帰処理に際し、第２軸１１及び第３軸１２
がＹＴｏ、ｚ”ｒｏに戻っていれば、第１軸１０のみを
復帰させる処理を行ない、又必要があれば手首軸１３を
イニシャル姿勢に戻す処理も行なうものとする。

そして、第９図の座標変換テーク（ＸＡｊ、ＹＡｊ、Ｚ
Ａｊ、α、β）をクリアする処理を行なった後１割込モ
ード禁止を解除する処理を行なつてから教示ペンダント
からの指示に応したロボット教示操作制御に移る。

以上が本実施例におけるロボットコントローラ１４とｆ
！ｉ標変換データ演算装置１５の作用の概要であり１両
者が前述のように作用することによって、第２図のロボ
ット７の絶対作動範囲Ｗを例えば第１１図に示すように
フルに有効に使って車体５のフードに対する走査作業を
教示したとしても。

チェーンコンベア１に対する追従プレイバック時には、
例えば第１０図（イ）（ロ）に示すように搬送速度Ｖｃ
ｘの遅速（Ｖｃｘ＋　＜ＶＣＸ２　）に拘らずその合成
軌跡Ｐ。′〜ｐＨ′　を絶対作動範囲Ｗ内に収めること
、すなわ搬送速度Ｖｃｘに拘らず追従プレイバンク作業
を完遂することができる。

したがって、この事から明らかなように、ロボット７の
絶対作動範囲Ｗとして、必要最小限の広さしか確保でき
なかったとしても、その範囲Ｗを有効に使って作業を教
示できるばかりか、ロボット７の動作軌跡をその範囲Ｗ
に最適に適応させるこができるようになり、それによっ
て「ロボットの設置スペースを出来得る限りコンパクト
にしたい」とする要請に充分に応えることができる。

しかも、本実施例てはヰＬ体５のフートに対する走査作
業方向をチェーンコンヘア１の搬送方向ＣＸと反対向き
に教示しているため、それに必要な絶対作動範囲Ｗを、
両者の方向を同し向きとした場合に必要な絶対作動範囲
Ｗより狭くすることができる。

なお、上記実施例では、アブソリュート仕様の指令値を
取り扱うロボットコントローラ１４を用いた例に就て述
へたが、これに限るものではなく。

インクリメンタル仕様の指令値を取り扱うロボットコン
トローラを用いても良いことは勿論である。

但し、そのようなロボツ）−コントローラを用いた場合
、Ｐｏの座標値の座標変換は必要であるか、Ｐ１〜Ｐ１
□の座標値の座標変換は行なう必要はなく、又第１　Ｍ
　１０月の位置指令値をΣＸＴｃで補正する必要もない
。

また、上記実ｈ＆例では、直交３１ＩｉｌｌＩのロボツ
１〜に手首２軸をａｉｉえたロボットを例に採って説明
したが、この発明はどのような形態のロボット（コンベ
ア追従型ロボット）にも同様に適用できる。

さらに、上記実施例では、ロボット７の固定座標系（ｉ
−−ｊ　−ｋ　）のＸΦ＋ｌ＋がチェーンコンベア１の
□□□送方向ＣＸと完全に平行となっている場合に就で
述べたが、必ずしも平行になっていなくとも良く、その
場合にはｊ軸、−に軸まわりの回転角に応じてＬｘ＋　
ＸＴｃ、ＹＴｎ’　、ＺＴｎ’などを補正すれば良い。

さらにまた、上記実施例では、第２図のロボット７の基
部９における図面左端付近Ｌ；右手系の固定座標系を定
義した場合に就で述べたが、逆に基部日の図面右端付近
に左手系に固定座標系を定義しても良いことは勿論であ
、す、そのようにした場合、位置指令値ＸＴｎ’　のΣ
ＸＴｃによる補正はＸ　Ｔ　ｎ　’＋ΣＸＴｃ　　とな
り、又この　ＸＴ’　十ΣＸ　Ｔ　ｃのＸＴｃによる追
従補正も　ＸＴｎ’　十ΣＸＴｃ＋ＸＴｃ　　となる。

また、上記実施例では、車体５のフードに対する走査作
業を行なうようにした例に就で述べたが、ルーフやトラ
ンクリフトなどの走査作業をも同様に朽なうことができ
る。

また、上記実施例では、ワークとして車体５を例に採っ
て説明したか、これに限定さ、ｈ７ないことは勿論であ
り、又その作業に就でも走査作９：に限定されるもので
はない。

（発明の効果〕 以上述へたように、この発明によれは、コン・＼アの搬
送速度とコンベア追従型ロボットの教示作業時間とに基
づいて、そのロボットか教示作業を終了するまでに要す
る追従範囲を演算すると共に、その演算した追従範囲に
基ついて、コン・＼ア追従型ロボットの絶対作動範囲内
における追従開始位置を決定して、その位置からロホツ
１−のコレ・＼アへの追従を開始させるようにしたので
、必要ｔ１に小限の絶対作動範囲しか確保できなくとも
、その）π囲を有効に使って教示及び追従プレイハック
を行なうことができ、それによって［ロボットの設：こ
（スペースを出来ネ１）る限すコンパクトにしたい」と
する要請に応えることができる、

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の溝成を示すブロック図、第２図は
、この発明の−・実施例を示す全体４１°４成図、第６
図は、第２図のコン・＼ア駆動装置２及び速度検出装置
６の部分を拡大して示す図、 第４図は、第２図のロボットコントローラ１４及び座標
変換テータ演算′装置１５の−１，、ｌ、Ｉｆ成例を示
すブロック図、 第５図は、第４図の座標変換データ演算装置１５におけ
るＣＰＵ２５が実行するプログラムの概要を示すフロー
図、 第６図乃至第９図は、夫々第４図のロボットコントロー
ラ１４におけるｃｐｕ１６が実行するプログラムの概要
を示すフロー図。 第１０図は、この発明の実施例の効果説明に供する図、 第１１図は、教示作業の説明図、 第１２図は、従来の問題点の説明に供する図である。 １・・・チェーンコンベア　　２・・・コンベア駆動装
置３・・・キャタピラチェーン　４・・ドーリ５・・・
車体（ワーク）　　　６・・・速度検出装置７・・・コ
ンベア追従型ロボット ９・・・基部　　　　　　　１０・・・第１軸（追従軸
）１１・・・第２軸　　　　　１２・・・第３１ｔＩＩ
ｌ１１′５・・・手首軸 １４・・・ロボットコントローラ １５・・・座標変換データ演算装置 １６．２５・・・中央処理装置（ＣＰＵ）１８．２８・
・・センサインターフェースＷ・・・絶対作動範囲 第１０図 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ワークを搬送するコンベアに追従しながら前記ワー
   クに対して所定の作業を行なうコンベア追従型ロボツト
   の制御装置において、 前記コンベアの搬送速度を検出する速度検出手段と、 この速度検出手段によつて検出した前記コンベアの搬送
   速度と前記コンベア追従型ロボツトの教示作業時間とに
   基づいて、前記コンベア追従型ロボツトが前記所定の作
   業を終了するまでに要する追従範囲を演算する追従範囲
   演算手段と、 この追従範囲演算手段によつて演算した前記追従範囲に
   基づいて、前記コンベア追従型ロボツトの絶対作動範囲
   内における追従開始位置を決定して、この追従間始位置
   から前記コンベア追従型ロボツトの前記コンベアへの追
   従を開始させる追従開始制御手段とを設けたことを特徴
   とするコンベア追従型ロボツトの制御装置。