JPS62245306A - 産業用ロボツトの負荷慣性補償制御装置 - 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 本発明は、組立作業等に用いられる産業用ロボットの負
荷慣性補償制御装置に関するものである。

従来の技術 近年産業用ロボットは、生産の自動化の担手として普及
しつつあり、より高速化、高精度化が望まれている。ま
た各ロボットの動作をＮＣデータのみで表すのではなく
、ロボット言語と呼ばれるプログラムで記述することに
より、複雑な作業までわかりやすく表現できるようにな
ってきた。

現在の産業用ロボットの作業を見てみると、一連の作業
の中で種々の重さの負荷を把持することはもとより、数
種のハンド部を切り換えることも多くなっていて、それ
らによりアクチュエータから見た慣性モーメントが変化
する場合が多々ある。

慣性モーメントが大きくなると出し得るアームの加速度
は小さくなり残留振動等を考慮すると、その分速度指令
の傾き、すなわち指令加速度を小さくしなければならな
い。従来の動作プログラムでは、移動命令と移動点でし
か動作が記述されてないことに起因して、速度指令の傾
きは最大慣性モーメント時に出し得る加速度をもとに設
定している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の場合、最大慣性モーメントを
想定して速度指令を設定しているため、慣性モーメント
の小さい動作においては、出し得る加速度より小さい加
速度で動作することになる。

これを一連の作業のサイクルタイムで見てみると、ムダ
時間が蓄積されてしまうということになる。

本発明は上記問題点に鑑み、負荷等による慣性モーメン
トの変化に対し、各動作段階でのハンド重量、負荷重量
、ハンド開閉情報をもとに最適な速度指令を設定する産
業用ロボットの負荷慣性補償方法を提供するものである
。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の産業用ロボットの
負荷慣性補償制御装置は、第１図に示すようにハンド重
量記憶手段１と、ハンド開閉状態記憶手段２と、負荷重
量記憶手段３と、ハンド開閉判断手段４と、ハンド重量
情報及び負荷重量情報及びハンド開閉情報をもとにロボ
ットが出し得る加速度を算出する加速度算出手段６と、
算出された加速度をもとに最適な速度指令を算出する速
度指令算出手段６とを備え、ハンドが負荷を把持してい
ない場合は、上記ハンド重量を考慮に入れて上記ロボッ
トが追従し得る加速度の速度指令を算出し、ハンドが負
荷を把持している場合は、上記ハンド重量及び上記負荷
重量を考慮に入れて上記ロボットが追従し得る加速度の
速度指令を算出して上記ロボットの動作を制御するよう
にしたことを特徴とする。

作　　用 本発明は上記した構成によって、各動作時点での負荷重
量、ハンド重量の情報をハンド重量記憶手段１．ハンド
開閉状態記憶手段２．負荷重量記憶手段３．・・ンド開
閉情報手段４により得て、それを考慮に入れた速度指令
を加速度算出手段６と速度指令算出手段６によって算出
することができる。このため、無負荷や負荷の軽い場合
、自動的に加速度の大きな速度指令が設定され、常時ロ
ボットの能力を十分生かした動作をさせることができる
。これによって一連の作業におけるムダ時間を減らすこ
とができることとなる。

実施例 以下本発明の一実施例の産業用ロボットの負荷慣性補償
制御装置について、図面を参照しながら説明する。第２
図は第一の実施例における産業用ロボットの負荷慣性補
償制御装置を動作プログラムで実現した時の流れ図を示
すものである。

第２図において７はハンド重量記憶手段にあたるハンド
重量メモリ領域、８はハンド開閉状態記憶手段にあたる
ハンド開閉状態メモリ領域、９は負荷重量記憶手段にあ
たる負荷重量メモリ領域、１ｏはハンド開閉判断手段に
あたるハンド開閉判断ルーチン、１１は加速度算出手段
にあたる加速度算出ルーチン、１２は速度指令算出手段
にあたる速度指令算出ルーチンである。

動作プログラムとしては、ロボットを移動させる移動命
令、ハンドを切り換えるハンド切換命令。

ハンドを閉じるハンド把持命令、ハンドを開けるハンド
開放命令、負荷重量を設定する負荷重量設定命令を定義
する。

以下、作業に使用されるハンド数をｍ個９把持する負荷
数をｎ個として、第２図を参照しながら動作を説明する
。

ハンド重量メモリ領域７には一連の作業で使用されるハ
ンドの重量が設定されており、ハンド切り換え命令でハ
ンドが切り換えられた時に、最新のハンド重量がハンド
重量メモリ領域の先頭に並べかえられる。ハンド開閉状
態メモリ領域８にはハンドの把持状態が記憶されており
、ハンド把持命令によりたとえば１にセットされ、ハン
ド開放命令で０にリセットされる。負荷重量メモリ領域
９には各移動ステップに対応した負荷重量を負荷重量設
定命令で設定する。設定されていないステップの負荷重
量には自動的に最大負荷重量が設定される。

移動命令が起動されると、最初にハンド重量の取り出し
が行われる。現在のハンド重量はハンド重量メモリ領域
７のトップに設定されているのでこれを取り出す。次に
開閉状態メモリ領域８より開閉情報をとり出し、ハンド
開閉判断ルーチン１０でハンドの開閉を判断する。ハン
ドが開状態のときは負荷重量をゼロにセットする。閉状
態のときは、負荷重量メモリ領域９よりそのステップに
相当する負荷重量を取り出す。以上の過程で取り出され
たハンド重量及び負荷重量においてロボットる。その加
速度をもとに最適な速度指令を速度指令算出ルーチン１
２で算出し、速度指令をロボットに逐時出力することに
より負荷等の変化を補償した移動制御が行える。

なお本実施例において、加速度算出手段を加速度算出ル
ーチンとしだが、負荷重量とハンド重量に対応する加速
度をテーブル化して、加速度テーブルサーチとしてもよ
い。

また加速度算出手段までをリアルタイムで算出する必要
はなく、オフライン時に算出して、加速度データとして
各ステップで記憶しておいてもよい。

発明の効果 本発明によれば、ハンド重量記憶手段と、ハンド開閉状
態記憶手段と、負荷重量記憶手段と、ハンド開閉判断手
段と、ハンド重量情報及び負荷重量情報及びハンド開閉
情報をもとにロボットが出し得る加速度を算出する加速
度算出手段と、算出された加速度をもとに最適な速度指
令を算出する速度指令算出手段を設けることにより、負
荷重量。

ハンド重量に適応した最適な速度指令でロボットを動作
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の主要部を示す図、第２図は本発明の一
実施例における動作流れ図である。 １・・・・・・ハンド重量記憶手段、２・・・・・・杷
持状態記憶手段、３・・・・・・負荷重量記憶手段、４
・・・・・・ハンド開閉判断手段、６・・・・・・加速
度算出手段、６・・・・・・速度指令算出手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 動作を記述した動作プログラムに従い制御される産業用
   ロボットにおいて、負荷を把持するハンドの重量を記憶
   しておくハンド重量記憶手段と、単位動作ごとのハンド
   開閉状態を記憶しておくハンド開閉状態記憶手段と、把
   持された各負荷の重量を記憶しておく負荷重量記憶手段
   と、上記ハンド開閉状態記憶手段より単位動作ごとのハ
   ンドの開閉を判断するハンド開閉判断手段と、上記ハン
   ド重量記憶手段より得られるハンド重量情報及び負荷重
   量記憶手段より得られる負荷重量情報及びハンド開閉判
   断手段より得られるハンド開閉情報をもとに上記ロボッ
   トが出し得る加速度を算出する加速度算出手段と、上記
   加速度をもとに上記ロボットを動作させる速度指令を算
   出する速度指令算出手段とを備え、ハンドが負荷を把持
   していない場合は、上記ハンド重量を考慮に入れて上記
   ロボットが追従し得る加速度の速度指令を算出し、ハン
   ドが負荷を把持している場合は、上記ハンド重量及び上
   記負荷重量を考慮に入れて上記ロボットが追従し得る加
   速度の速度指令を算出して上記ロボットの動作を制御す
   るようにしたことを特徴とした産業用ロボットの負荷慣
   性補償制御装置。