JPS6277610A

JPS6277610A - ステツプバツク機能を備えたロボツト制御装置

Info

Publication number: JPS6277610A
Application number: JP21733985A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Hotta; 堀田　茂雄; Hirohito Minoshima; 博仁蓑島
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1987-04-09

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、ロボットの作業ヘッドが移動すべき位置を表
わす目標位置情報とロボットの動作を指令する動作プロ
グラムとを別々に記憶するようにしたロボット制御装置
に関するものである。

〈従来の技術〉ロボットの試験運転時や異常発生時等においては、動作
プログラムに従ってロボットの作業ヘッドを移動させて
いる途中で、作業ヘッドを移動経路に沿って逆方向に庚
す、所謂ステップバック動作が必要になることが多い。

〈発明が解決しようとする問題点〉動作プログラムの各ステソフに対応して作業ヘッドの位
置決め点を絶対値で記憶する方式の制御装置ではかかる
ステップバンク動作が簡単に行えるが、動作プログラム
と位置決め点のデータとを別々の記憶エリアに記憶し、
動作プログラムによってインクリメンタルな移動もでき
るようにした方式の制御装置では、各プログラムステッ
プに対応して作業ヘッドの位置決め点のデータが絶対値
で記憶されていないため、ステップバック動作が行えな
かった。

また、ロボットの制御装置では作業ヘッドを移動させる
形態として、途中の移動経路は関係なく作業ヘッドを指
令された終点まで移動させれば良い移動モードと、作業
ヘッドを直線的に移動させる移動モードとがあり、作業
形態や特異点通過の有無に応じて両方の移動モードが１
つの動作プログラム中において適宜組合わせて使用され
る。そし、移動モードが異なると、目標位置が同じでも
、途中の移動経路が異なる特性がある。このため、作業
ヘッドが移動した点の絶対座標値を順次記憶し、ステッ
プバック動作時には記憶した絶対値を反対から順番に読
出して作業ヘッドを単に移動させるようにしただけでは
、プログラム実行時における作業ヘッドの移動モードと
ステップバンク時における移動モードが一致せず、プロ
グラム実行時の移動経路とステップバック時の移動経路
が異なる部分が生じて作業ヘッドが他の物と干渉する忽
れがある。

〈問題点を解決するための手段〉第１図は本発明を明示するための全体構成図である。本
発明は、動作プログラムを順番に読出すプログラム読出
手段Ａと、このプログラム読出手段Ａによって読出され
たプログラムにて指定された目標位置を絶対座標値で導
出する目標座標値導出手段Ｂと、前記プログラム読出手
段にて読出されたプログラムの命令を表わす情報と前記
目標座標値導出手段Ｂにて導出された目標位置情報とを
順次記憶するバッファＣと、前記プログラム読出手段Ａ
によって読出されたプログラム命令に従った移動モード
でロボットの作業ヘッドを移動させる第１の制御手段り
と、ステップバンク指令に応答し前記バッファＣに記憶
された命令情報と目標位置情報とを、記憶した順序と逆
に読出すバッファ情報読出手段Ｅと、このバッファ情報
読出手段によって読出された命令情報に応じた移動モー
ドで読出された目標位置までロボットの作業ヘッドを移
動させる第２の制御手段Ｅとを設けたものである。

〈作用〉プログラム読出手段Ａによって動作プログラムが読出さ
れると、この読出された動作プログラムの命令を表わす
情報と、このプログラムで指定された目標座標値の情報
とがバッファＣに順次記憶され、ごれと同時に作業ヘッ
ドが移動される。

一方、ステップバック指令が与えられると、バッファ情
報読出手段Ｅが作動し、バッファＣに記憶された命令情
報と目標座標値とを記憶した順序と逆に読出す。そして
、第２の制御手段Ｆはこの読出された命令情報にて特定
される移動モードで作業ヘッドを前の目標位置に移動さ
せる。必要に応じて、この動作を何度か繰返えす。

〈実施例〉以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図においては、２０はマイクロコンピュータ等から
成る中央処理装置であり、この中央処理装置２０には、
メモリ２５、ロボットに取付けられた各軸周のサーボモ
ータＭ１〜Ｍ６を駆動するサーボモータ駆動回路２２ａ
〜２２ｆ、ジョグ運転の指令、教示点の指示等を行う操
作盤２６が接続されている。

前記サーボモータ駆動回路２２ａ〜２２ｆのそれぞれは
、中央処理装置２０から出力される出力角度データＥと
、サーボモータＭ１〜Ｍ６に連結されたエンコーダＥ１
〜Ｅ６の出力との間ρ偏差を演算し、この演算された偏
差の大きさに応じた速度で各サーボモータＭ１〜Ｍ６を
回転させるように作動する。

前記メモリ２５には作業ヘッドＷＨの位置決め点を表わ
すデータが座標値記憶エリアＺＭＡに記憶されるととも
に、操作盤２６の操作によって入力されるロボットの動
作プログラムがプログラム記憶エリアＰＭ’Ａに記憶さ
れている。第５図がこの動作プログラムの一例である。

また、メモリ２５には順次読出される動作プログラムの
デコード情報と目標位置情報を記憶するバッファエリア
ＢＡが設けられている。

このバッファエリアＢＡは第６図に示すように８個の記
憶エリアＭＡＩ〜ＭＡｎに分割され、ｎ番目の記憶エリ
アＭＡｎにデータが書込まれた後は１番目の記憶エリア
ＭＡＩにデータが書込まれるリングバッファ式の記憶方
式が用いられている。

そして、各ＭＡＩ〜ＭＡｎには動作プログラムの行番号
、プログラム命令の種類を表わす命令コードおよびプロ
グラム実行後における終点座標値、すなわち目標位置の
データが記憶されるようになっている。

なお、終点座標値としては、直交座標値の場合と極座標
値の場合があり、作業ヘッドＷＨを直線移動させる命令
の場合には直交座標値が記憶され、そうでない場合には
極座標値が記憶される。

令弟３図に示されている操作盤２６に設けられた「ステ
ップ」、「プログラム」、「１」、「０」、「セット」
のキーを順番に操作すると、中央処理装置２０は図略の
プログラムにより、メモリ２５のプログラム記憶エリア
ＰＭＡがら第５図に示す１０番目の動作プログラムを選
択する。この後、「実行」のキーが押される度に、第４
図（ａｌに示すステップ実行の処理を行う。

このステラフ実行の処理は、動作プロクラムを１ステツ
プずつ実行するもので、メモリ２５に記憶された１０番
目のプログラムを１ブロツク読出ずとともに（３０）　
、この読出したプログラムの命令をデコードしく３１）
　、この後、読出したブロクラムが指定する目標位置の
絶対座標値を導出する（３２）。そして、このデコード
した命令語のコードと目標位置をプログラムの行番号と
ともにバッファエリアＢＡ内のメモリエリアカウンタＭ
ＡＣの指定する記憶エリアに記憶する（３３）。

この後、作業ヘッドＷＨを指令された目標位置まで移動
させ（３４）、プログラムの読出しアドレスと、メモリ
エリアカウンタＭＡＣの更新を行ってメインルーチンへ
復帰する。

第５図のプログラム例において、行番号１０のプログラ
ム“ＤＥＲＡＳ　　−５０”は、作業ヘッドＷＨをアプ
ローチ方向に直線移動で５０鶴移動すること指令するイ
ンクリメンタルな移動指令で、このような指令の場合に
は、移動前の絶対位置座標と移動量に基づいて目標位置
の絶対座標値ＸＯ。

ｙｏ、ｚｏを演算し、これを行番号１０．命令コード５
とともバッファエリアＢＡに記憶する。

また、行番号が２０番のプログラム６Ｍ０ＹＥＳ　　Ｐ
　［１）、　　Ｐ　（２）　　”は、作業ヘッドＷ）Ｉ
を位置Ｐ〔１〕とＰ〔２〕に直線移動で順次位置決めす
るものであり、このプログラムのように、目標位置が位
置番号ｐ　（１）　、　　ｐ　（２）でプログラムされ
ている場合には、位置番号に対応する絶対位置座標値が
座標値記憶エリアＺＭＡから読出され、これが直交座標
値のまま記憶エリアに記憶される。

さらに、行番号が３０番のプログラム“ＭＯＶＥＰ（５
）　　”は作業ヘッドＷＨを位置Ｐ〔５〕に位置決めす
るプログラムで、この場合も位置番号Ｐ〔５〕に対応し
た絶対位置座標値が記憶エリアに記憶されるが、ＭＯＶ
Ｅ命令の場合は目標位置が極座標値で記憶される。なお
、このＭＯＶＥ命令は作業ヘッドＷＨを直線移動させる
必要がない場合や、特異点を通過する等、ＭＯＶＥＳで
は移動制御ができない場合に必要される。このプログラ
ムの実行により、作業ヘッドＷＨは第７図（ａｌのよう
に移動する。

一方、第７図（ｂｌに示すように、作業ヘッドＷＨが位
置Ｐ〔５〕まで移動した後で、操作盤２６上の「ステッ
プ」「−」、「セット」のキーが操作され、この後「実
行」キーが押されると、この度に第４図（ｂｌに示すス
テップバックの処理を行う。

このステップバックの処理が開始されると、中央処理装
置２０はメモリエリアカウンタＭＡＣの計数値を戻し方
向に１だけ変化させた後（４０）、バッファエリアＢＡ
の複数の記憶エリアＭＡＩ〜ＭＡｎの内、メモリエリア
カウンタＭＡＣの指定する記憶エリアから命令の種類を
表わすコードデータと目標位置の絶対座標値とを読出す
（４１）。

そして、読出した命令が減速命令のように無視すべき命
令か、分岐命令のようにステップバックできない命令か
を判断しく４２）　、　　（４３）　、いずれでもない
場合には、読出した目標位置の絶対座標値と現在位置と
の差を移動して計算し、この計算された移動量だけ、命
令の種類に応じた移動モードで作業ヘッドＷＨを移動さ
せる（４４）。すなわち、読出した命令コードがＭＯＹ
ＥＳ、ＤＥＰＡＳに対応した命令コードである場合には
作業ヘッドＷＨを読出した目標位置まで直線補間を行っ
て直線的に移動させ、ＭＯＶＢ、ＤＥＰＡに対応した命
令コードである場合には、読出した極座標値データと現
在の極座標値との偏差から各アームの回転角を直接算出
し、各軸が同時に終点に達するように各軸を同時移動さ
せる。

このような処理により、作業ヘッドＷＨは停止位置から
前の位置決め点に向って、前進移動時と同じモードで戻
り移動する。したがって、移動モードの相異による干渉
の発生や制御不能の異常が発生することを防止できる、
また、この後、「実行」キーが再び押されると、第４図
（ｂ）の処理が再び行われて、作業ヘッドＷＨの戻り動
作が継続され、「ステップ」キーが押されると前述した
ステップ動作に戻り、この後、「実行」のキーが押され
ると、第４図（ａ）の処理を再び行うようになる。

〈発明の効果〉以上述べたように本発明においては、動作プログラムの
実行時において、動作プロクラムに基づく作業ヘッドの
目標位置の座標値情報と、移動モードを識別するための
命令情報とを組合わせて順次記憶し、ステップバック動
作時においては、記憶された命令コードに応じた移動モ
ードで前の目標位置まで移動させるように構成したので
、動作プログラムと目標位置データを別個に記憶するよ
うにしたロボット制御装置においてもステップバック動
作を可能にできるだけでなく、プログラム実行時におけ
る移動モードに応じた移動モードでステップバックでき
るため、プログラム実行時における移動モードとステッ
プバンク時における移動モードとの相違によって、ステ
ップバンク時において干渉が発生したり、移動制御が正
常に行われなくなることを防止できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための全体構成図、第２図〜
第７図は本発明の実施例を示すもので、第２図はロボッ
ト制御装置のブロック図、第３図は第２図の操作盤２６
に設けられた操作キーの一部を示す平面図、第４図は第
２図における中央処理装置２０の動作を示すフローチャ
ート、第５図は動作プログラムの一例を示す図、第６図
は第２図におけるバッファエリアＢＡの記憶状態を示す
図、第７図は作業ヘッドＷＨの移動軌跡を示す図である
。２０・・・中央処理装置、２５・・・メモリ、２６・・
・操作盤、ＢＡ・・・バッファエリア、ＭＡＩ〜ＭＡｎ
・・・記憶エリア、ＰＭＡ・・・プログラム記憶エリア
、ＷＨ・・・作業ヘッド、ＺＭＡ・・・座標値記憶エリ
ア。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロボットの作業ヘッドが移動すべき位置を表わす
目標位置情報とロボットの動作を指令する動作プログラ
ムとを別々に記憶するようにしたロボット制御装置にお
いて、前記動作プログラムを順番に読出すプログラム読
出手段と、このプログラム読出手段によって読出された
プログラムにて指定された目標位置を絶対座標値で導出
する目標座標値導出手段と、前記プログラム読出手段に
て読出されたプログラムの命令を表わす情報と前記目標
座標値導出手段にて導出された目標位置情報とを順次記
憶するバッファと、前記プログラム読出手段によって読
出されたプログラム命令に従った移動モードでロボット
の作業ヘッドを移動させる第１の制御手段と、ステップ
バック指令に応答し前記バッファに記憶された命令情報
と目標位置情報とを記憶した順序と逆に読出すバッファ
情報読出手段と、このバッファ情報読出手段によって読
出された命令情報に応じた移動モードで読出された目標
位置までロボットの作業ヘッドを移動させる第２の制御
手段とを設けたことを特徴とするステップバック機能を
備えたロボット制御装置。