JPS6293710A

JPS6293710A - 工業用ロボツト

Info

Publication number: JPS6293710A
Application number: JP60232773A
Authority: JP
Inventors: Junji Hashizume; 橋爪　準治
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1987-04-30
Also published as: DE3635265A1; US4743819A; DE3635265C2

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】本発明は工業用ロボット、特にいわゆるティーチング・
プレイバック型］、業用ロボットに関する。

例えば、塗装作業を行なう場合、塗装される被作業面上
で、まず噴射ノズルを有する工業用ロボット本体の先端
を操作者により被作業面全体に移動さＵて被す装動体に
対する疑似塗装作業を行なうと同時に、作業内容を所定
の間隔をおいて記憶装置に記憶させ（これを−・般にポ
イントツー４ζインド（ＰＴＰ）ティーチング動作と云
う）、全ての作業内容の記憶後、記憶された所定の間隔
を有した２位置作業内容データを読み出し、この読み出
した２つの位置データに従って２つの位置データの間を
直線的に所定の数分割した位置データを補Ｔ的に作成し
、塗装作業を再び自動的に行わせる、すなわち直線補間
動作を伴って作業を行なう（これを一般にプレイバック
動作と云う）ようにした直線補間タイプティーチング・
プレイバック型工業用ロボットは知られている。

ところで、このような工業用ロボットにおいて、ティー
チングの際、その被作業面上で作業内容を所定の作業位
置を逐一記憶装置に記憶させようとすると、例えば被作
業面全体を直線往復運動を繰返しながら面上をカバーす
べくティーチングすることが必要で、ティーチング最が
多くなりティーチングに多大な時間を要する欠点が有り
、またこのことが操作者にとって肉体的に大きな負担と
なる。加えて、ティーチングした作業内容の−・部の修
正は、再度同様なティーチング動作を行い、一部修正を
含んだ全ての作業内容を再び記憶装置に記憶させること
により行なわれており、このため、従来の直線補間タイ
プのティーチング・プレイバック型工業用ロボットは、
必ずしも作業性に優れものと云えない。

モして又、通常塗装等の作業においては例えば横方向に
直線軌跡を描きながらのティーチングに加えて同一・被
作業面トで塗装ムうを無くすために更に縦方向に直線軌
跡を描ぎながらティーチングを行なう必要が有り、さら
に多大な作業はと時間とが必要となり操作者にとってよ
り−・層の負担となる。

本発明は前記諸点に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは、簡単なティーチング動作を行なうだけ
で、従来の被作業面におりる作業動作をこなすことが出
来、更に一部テイーチングした作業動作を簡単に一部修
正を実行し得る工業用ロボットを提供することにある。

前記目的は、複数の可動体を各関節で連結した工業用ロ
ボット本体と、各関節での可動体前記相互の相対位置を
検出する検出器と、ティーチング動作の際、検出器から
の位置信号を指定する指定回路と、指定回路により指定
された位置信号を順次記憶する記憶装置と、記憶装置か
ら読み出される少なくとも４つの位置信号に対応する点
によって囲まれる面上の所望の位置を所要数求めるべく
、読み出された４つの位置信号に基づいて補間計算する
補間演算回路と、補間演口回路からの演算結果信号を目
標値とすると共に検出器からの位置信号を現在値として
工業用ロボット本体の各可動体を位置決めする（）−−
水回路とからなる本発明による工業用ロボットによって
達成できる。

本発明の工業用ロボットは、例えば第１図に示された被
作業面Ｗａを囲む点Ｐｉ　、　ｐ２　、　Ｐ３　。

Ｐ４の順に４位置をティーチングし、これらの少なくと
も４つの位置データに加え、更に数値パラメータとして
、被作業面上を、塗装ノズル等の作業部材が被作業面上
を往復移動する回数すなわちバス数と、このバス上にお
ける補間位置数と、このような面上の補間を何回性なう
かの面数（通常往復運動の方向を変えて行なう）とをテ
ィーチングし、これらの少なくとも４つの位置のデータ
、作業部材バス数、蜘≠パス上の補間数並面数に基づい
て被作業面の補間計算を行なうように構成されている。

次に本発明による好ましい一員体例を図面に基づいて説
明する。

図において、工業用ロボット本体１は、可動体としての
手首２、アーム３及び支柱４と、１台５とから構成され
ており、手首２とアーム３とは、関節６８及び６ｂで連
結され、手首２はアーム３（二対して垂直面内における
角ｒｆＩＡの範囲内で回動自在であると共に、垂直面に
直交する面内における角度Ｂの範囲内で回動自在て゛あ
り、アーム３と支柱４とは関節７で連結され、支柱４と
基台５とは関節８で連結されており、アーム３は支柱４
に対して垂直面内における角度Ｃの範囲内で回動自在で
あり、支柱４は括台５に対して垂直面内における角度り
の範囲内で回動自在であると共に、垂直面に直交する面
内における角度Ｅの範囲内で回動自在である。アーム３
に対して手首２を角度Ａ及びＢの範囲内で回動させるべ
く、アーム３には油圧駆動ｇｉ置９及び１０が設けられ
ており、支柱４に対してアーム３を角度Ｃの範囲内で回
動させるべく、アーム３と支柱４との間には油圧駆ｖＪ
装置１ｆ１１が設けられており、基台５に対して支柱４
を角度り及びＥの範囲内で回動させるべく、支柱４及び
基台５には油圧駆Ｉ　′ＶＡｔｉｔ　１２及び１３が設
けられている。

関節６ａ及び６ｂには、アーム３に対する手首２の角度
Ａ及びＢの範囲内での回動位置を検出する検出器として
のポテンショメータ１４及び１５が設けられており、関
節７には、支柱４に対するアーム３の角度Ｃａ′）範囲
内での回動位置を検出する検出器としてのポテンショメ
ータ１６が設けられており、関節８には、基台５に対す
る支柱４の角度り及びＥの範囲内での回動位置を検出す
る検出器としてのポテンショメータ１７及び１８が設け
られている。また、手首２には、着脱自在にハンドル１
９が設けられており、ハンドル１９はティーチング動作
の際には、手首２から取り付けられ、プレイバック動作
の際には、手首２から取り外される。ポテンショメータ
１４〜１８の各位置信号は、制ｔｌＩｌ盤２０内に設け
られた入力回路２１に供給されており、入力回路２１に
おいてポテンショメータ１４〜１８の各位置信号は所定
に増幅される。入力回路２１に入力されたポテンショメ
ータ１４〜１８の各位置信号は、選択回路２６に供給さ
れるａ選択回路２Ｇは、制御回路２１からの制御信号で
もって、ティーチング動作の際、供給される各ポテンシ
ョメータからの位置信号を順番に選択して、選択した位
置信号をＡ／Ｄ変換器２８に供給するａＡ／Ｄ変換器２
８は、アナログ１３号としての位置信号をデジタル信号
に変換して、その変換したデジタル信号を信号転送制御
回路２９に出力する。信号転送制御回路２９は、ティー
チング動作の際、制御回路２１の制御信号でもって、Ａ
／Ｄ変換器２８から構成される装置信号を記憶装置３０
に供給し、プレイバック動作の際、同じく制御回路２７
の制御信号でもって、後述する如く記憶装置３０から構
成される装置データ信号、補間数信号、パス数、補間面
数及び噴射開始停止信号をレジスタ３２，３３．／２２
，２３及び５９に供給する。記憶装置３０は、ティーチ
ング動作の際、制御回路２７からのアドレス信号でもっ
てＡ／Ｄ変換器２８から信号転送制御回路２９を介して
供給される位置信号と、修正器３４に設けられた指定回
路としての補間数設定器３５から供給される補間数信号
と、操作パネル４０に設けられたキーボード２５により
入力されたパス数及び補間面数と、ハンドル１９に設け
られたスイッチ５８からの塗料噴射開始停止信号とを夫
々のティーチング位置Ｐｉで順番に記憶する。ティーチ
ング動作の際、被塗装物体Ｗに対するティーチング位置
Ｐｉを指定する指定回路としてのスイッチ３７がハンド
ル１９に設けられており、スイッチ３７による作動信号
は制御回路２７に供給されており、制御回路２７はスイ
ッチ３７からの作動信号に規定されて選択回路２６及び
記憶装置３０に制御信号を供給する。また、スイッチ３
７の作動回数は計数回路３８において計数されるように
構成されており、８１数回路３８の計数値は修正器３４
の数字表示器３９と、制御盤２０の操作パネル４０に設
けられた数字表示器４１とに供給されており、これら数
字表示器３９及び４１は夫々、計数回路３８の計数値を
１０進表示する。また、計数回路３８は、プレイバック
動作時、−ティーチング位置Ｐｉに対する位置ｆ−タ信
号、補間数信号、パス数、面数及び噴射開始停止信号の
読み出し毎に発せられる制御回路２７からのパルスでそ
の計数内容を−づつ繰り上げる。即ち、計数回路３８は
、一作業点を示すポテンショメータ１４〜１８の個数に
対応する数の位置信号と、−個の補間数信号と、パス数
と、面数と、噴射開始停止信号とからなるデータブロッ
クの読み出し回数を、プレイバック動作時に計数する。

操作パネル４０には、パス数及び補間面数を入力するた
めのキーボード２５、油圧源作動スイッチ４２、ティー
チング／プレイバックモード切換スイッチ４３、スター
トスイッチ４４、ストップスイッチ４５及び可変抵抗器
からなる第２の補間数設定器４６が設置−１られている
。スイッチ４２のオン、オフは油圧源４７の動作を規定
し、スイッチ４２がオン状態に設定されると、制御回路
２７は油圧源４７のポンプの作動を開始させる一方、ス
イッチ４２がオフ状態に設定されると、制御回路２７は
油圧源４７のポンプの作動を停止させる。スイッチ４３
のオン・オフ信号は制御回路２７に供給されており、制
御回路２７はスイッチ４３のオン又はオフ信号によりテ
ィーチング動作又はプレイバック動作モードに設定され
、ティーチング動作モードに設定されると、ティーチン
グ動作に必要な制御信号を発する一方、プレイバック動
作モードに設定されると、プレイバック動作に必要な制
御信号を発する。補間数設定器４６の設定信号は、制御
回路２１を介してパルス発生器４８に供給されている。

発生器４８はある周期を有したー・連のパルスをプレイ
バック時に、制御回路２７の制御と同期して発生する。

発生器４８により発生されたパルスは計数回路４９と補
間演算回路５０とに供給されており、計数回路４９は発
生器４８から供給されるパルスを計数し、その計数値を
演算回路５０と比較回路５１とに供給し、演算回路５０
はレジスタ３１　、２２．２３．３２．３３、パルス発
生器４８及び３ｌ数回路４９から供給される信号により
制御回路２７に制御されて補間演算を行う。比較回路５
１はレジスタ３３に格納される補間数信号と、５ｌ数回
路４９の計数値とを比較し、比較において差がないこと
を検出づ“ると、零検出信号をｆｔ１ｌ　ｍ回路２７に
出力する。

ここで、プレイバック時、レジスタ３１及び３２には、
位置信号が、レジスタ３３には、補間数信号が格納され
る。演算回路５０はレジスタ３１からの１番目のティー
チング位置Ｐｉでの位置１５号の値Ｘａｉ〜Ｘｅｉの各
々と、レジスタ３２からの（ｉ＋１）番目のティーチン
グ位置Ｐ　（ｉ＋１）での位置信号の値Ｘａ　（ｉ＋１
）　〜Ｘｅ　（ｉ＋１）の各々と、レジスタ３３からの
１番目の補間数信号の値Ｎｉと、計数回路４９からの計
数値Ｃｎとにより、ティーチング位置Ｐｉとｐ　（ｉ＋
１）との間を１１線補間してその値を求めるように動作
する。即ち、例えば演算回路５０は、レジスタ３１から
の位置信号の値Ｘｉ　と、レジスタ３２からの位置信号
の値Ｘ（ｉ＋１＞と、レジスタ３３からの補間数信号の
Ｎｉと、計数回路４９からの８１数値Ｃｎとにより、発
生器５８からのパルスの生起毎に位ＩＰ　ｉとｐ　（ｉ
＋１）との間の補間位置の角度Ａの範囲に関する値Ｘａ
ｒを求めるべく、Ｘａｒ　＝　　Ｘａｉ−）　　　　ｘ
　ａ　　　ｉ＋１　　　　　　　　　　’　　　　Ｃ１
１ｉなる演算を行う。演算回路５０は、Ｄ／Δ変換器５２に
演算結果信号を出力する。尚、補間演算は公知の２進デ
イジタル演算で実行される。Ｄ／Δ変換器５２は、供給
されるディジタル信号としての演算結果信号をアナログ
信号に変換すると共に、このアナログ信号を、次の演算
結果信号の生起まで保持させるべく、アナログ記憶回路
５３に供給する。

尚、アナログ記憶回路５３の代りに、演算回路５０と、
Ｄ／△変換器５２との間に、レジスタを設け、演算結果
信号をディジタル信号で記憶して、次の演算結果信号ま
で保持するようにしてもよい。アナログ記憶回路５３に
供給された演算結果信号は夫々、目標値としてサーボ回
路の比較器５４に供給される。

比較器５４は、プレイバック動作の際、入力回路２１を
介して供給されるポテンショメータ１４〜１８からの現
在値としての位置信号と、記憶回路５３からの目ｔ！Ａ
！ｄｉとしての位置信号とを比較して、比較結果として
の差信号をサーボ増幅器５５の夫々に供給する。増幅器
５５は、供給される差信号を適当に増幅すると共に、こ
の増幅した差信号をサーボ弁５６に供給し、弁５６は、
供給される差信号に基づいて、油圧駆動装置９に対する
油圧源４１の油圧の給排を制ｔＩｌｆる。このように、
例えば手首２の角度Ａ内での位置制御に関しては、ポテ
ンショメータ１４、入力回路２１、比較器５４、増幅器
５５、弁５６及び駆動装置９がサーボ回路を構成してお
り、比較器５４に順次入力される目標値に可動体として
の千ｄ２が位置設定される。尚、可動体の伯の位置制御
に対しても同様にサーボ回路が構成されている。塗装用
として適用される際には、手首２には、懐旧噴射ノズル
５７が取り付けられており、ノズル５７からの塗料の噴
射の開始停止を指示するスイッチ５８がハンドル１９に
設けられており、ティーチング動作の際、スイッチ５８
により発生される塗料噴射開始停止信号は、制御回路２
７を介して記憶装置３０に記憶される。一方、記憶装置
３０に記憶された噴Ｑ４開始停止信号は、プレイバック
時、レジスタ５９に読み出され、塗料噴射駆動装置６０
に対する制御信号として用いられる。また、操作パネル
４０にはキーボード２５が設けられており、ティーチン
グ動作の際キーボード２５よりバス数及び面数が入力さ
れ、制御回路２１を介して記憶装置７１３０に記憶され
る。

このように構成された工業用ロボットの作用を次に説明
すると、まずティーチング動作の際、スイッチ４２はオ
フ状態に設定され、油圧源４７のポンプの作動は停止さ
れる。油圧源４７のポンプの作動が停止されると、油圧
源４７からの油圧の発生が停止され、各可動体は自由に
回動し１ｑるようになる。

そして、スイッチ４３を操作して制御回路２７をティー
チングモードで動作させるべく、１ｉｌＪｔＫ１回路２
１にオン信号を出力する。ティーチング動作モードに設
定した後、スタートスイッチ４４を操作することにより
、制御回路２７は、表示器３９及び４１において数字Ｉ
Ｉ　Ｏ１１を表示させるべく、リセットパルスを計数回
路３８に供給する。次に、物体Ｗに対してハンドル１９
を操作してノズル５７を初期位＠Ｐｏに移動させ、その
復スイッチ３７を一度操作する。尚、本具体例では静止
している物体Ｗに対してアイーチング！ｌＪ作が行われ
るものとするが、例えば移動する物体Ｗに対しても同様
にティーチング動作を行える。スイッチ３７の操作によ
り、位置Ｐ。におけるポテンショメータ１４〜１８によ
り出力される位置信号が夫々記憶装置３０に記憶される
。即ら、制御回路２７は、スイッチ３７からの作８信号
を受信すると、まず選択回路２６に制御信号を出力して
選択回路２Ｇを制御し、ポテンショメータ１４〜１８か
らの位置信号を順番にＡ／Ｄ変換器２８に供給されると
共に、信号転送制御回路２９に制御信号を供給してｉｉ
ｌＩａｍｌ［０１ｍ２９ヲ１ｌＪｔｌｌｌ、、Ａ／Ｄ変
換５２８から（７）ディジタル信号としての位置信号を
記憶装置３０に転送させ、更に、記憶装置３０に対して
アドレス信号を送出して信号転送制御回路２９から送ら
れてくる位置信号を順次規定された記憶番地、例えば、
第１番地にポテンショメータ１４からの位置信号を第２
番地にポテンショメータ１５からの位置信号を以下同様
にして第５番地にポテンショメータ１８からの位置信号
を夫々記憶させる。尚、位置Ｐ。でのティーチング動作
において、スイッチ５８が操作されない場合には、制御
回路２７は、記憶装置３０の第６番地に噴射停止信号を
古き込む。更に、補間数設定器３５において設定された
補間数信号を制御回路２７は記＠装＠３０の第７番地に
記憶させる。補間数設定器３５は、１０進表示を有した
ディジタルスイッチで構成されており、補間数信号のｌ
１ｎＮとして、例えば２〜４０までの値を任意に設定し
得、この設定された値が２進数に変換されて制御！１１
装置２７の側部下で記憶装置３０に補間数信号として記
憶される。

尚、計数回路３８は、前記の如く、スイッチ４４の操作
後のスイッチ３７の作動回数を計数するように構成され
ているため位＠Ｐｏに対するティーチング動作後には、
３１数回路３８の計数値を表示する表示器３９及び４１
は″１′′を表示する。次にハンドル１９が操作され、
ノズル５１が第２のティーチング位置Ｐ１に移動され、
スイッチ３７が再び操作されると、前記同様に、位置Ｐ
１でのポテンショメータ１４〜１８からの位置信号が順
次記憶装置３ｏに記憶されると共に、補間数設定器３５
によって設定されている補間数信号が記憶装置３０に記
憶される。ここで、位ＩＰ１からノズル５７による物体
Ｗへの塗料の噴射を開始される場合には、スイッチ５８
が作動され、これにより、記憶装置３０には噴射開始信
号が記憶される。また前記と同様に、計数回路３８の計
数値は、位置Ｐ１に対するティーチング動作後、−・個
増加され、表示器３９及び４１の表示値は“２”となる
。以下同様であって、位置Ｐ２　、・・・・・・、　Ｐ
ｉ　。

Ｐ　（ｉ＋１）　、・・・・・・、Ｐｎにノズル５７が
移動され、スイッチ３７及び５８が作動されることによ
り、夫々の位置てのポテンショメータ１４〜１８から得
られる位置信号、補間数設定器３５で設定される補間数
信号及び噴射開始又は停止信号が記憶装置３０に記憶さ
れる。最後の位置Ｐｎに対するティーチング動作の完了
後、ストップスイッチ４５が作動されると、制御回路２
７は、記憶装置１１３０において、最後の信号が記憶さ
れた番地の次の番地に動作終了信号を書き込み、第０番
地にティーチング位置の数（ｎ　−）−１）を書き込む
。

従って、被作業面上Ｗａに対しｃ面補間計算を行なうた
めのティーチング動作を行なうには、操作者はまず第１
図に示すように物体Ｗの被作業面Ｗａを囲む点］〕１、
Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の位置を夫々ティーチングする。、Ｐ
ｏはスタート点であり、Ｐ５は待機位置点である。これ
らのＰｏ−Ｐ５は夫々前述のＰｉ・・・・・・Ｐ（ｉ＋
１）におけるティーチング動作と同様に行なわれ、夫々
記憶表＠３０に記憶される。

同時に操作パネル４０上のキーボード２５により作業部
材Ｗの第２図に示すような被作業面上Ｗａにおける点Ｐ
１から点Ｐ２に移動する軌跡すなわち横パスの本数０１
及び面数ｍ１を設定し、次に第３図に示すように塗装ノ
ズル５７の移動方向を変えた、すなわち第２図における
移動方向と直交づ゛る縦方向に前述と同様にバス数及び
面数ｍ２の設定を行なう。これを第２図におｔノる第１
而に対して第２面の設定と言う。第３図に示す第２面の
ティーチングにおいては、パスは縦パスとなり、縦パス
の本数はｎ２と設定されている。この第１面第２面とい
うような面数は作業の目的によって選択し、更に横パス
縦バスを交互に行なうようにする。

これらの設定された各パラメータは、制罪装首２７を介
して記憶装置３０に記憶される。

このようなティーチング動作後、プレイバック動作を行
わせる場合、まずスイッチ４２が作動されてオン状態に
設定される。スイッチ４２からＡン信号を受信すると、
制御回路２７は、油圧源４７のポンプを作動させる制御
信号を出力する。油圧源４７のポンプが作動されると油
圧源４７から油圧が発生され、弁５６に供給される。そ
して、スイツ″ｆ４３が作動され、制御回路２７がプレ
イバック動作上−ドに設定され、その少スタートスイッ
チ４４が操作されると、制御回路２７はプレイバック動
作のための制御を開始する。先ず、スイッチ４４からの
作肋信丹の受信により、制御回路２７は、計数回路３８
にリセット信号を送出して、３１数回路３８の３１数値
をクリアする一方、ティーチング位＠Ｐｏにおいて記憶
された位置信号及び補間数信号並びに噴射開始停止信号
の読み出しを規定する制御信号を記憶装置３０に送出す
ると共に、読み出された夫々の信号が、対応するレジス
タ３２．３３．５９に格納されるように、信号転送制御
回路２９及び夫々のレジスタに制御信号を供給する。同
時に、制御回路２７は、前もって格納されていたレジス
タ３２の位置信号をレジスタ３１に格納すべく、レジス
タ３２及び３１に制御信号を出力する。尚、前もって格
納されているレジスタ３２の位置信号の値は、制御回路
２７がスイッチ４４からスタート信号を受信すると、直
ちにレジスタ３１゜３２等の内容をクリアするように構
成されている場合には、２進数において零であるが、以
下説明を筒中にするため、ティーチング位ｎＰｎで得ら
れる位置信号の値Ｘａｎ−Ｘｅｎが予め格納されている
ものとする。従って、レジスタ３１には、位置信号の値
Ｘａｎ〜Ｘｅｎが、レジスタ３２には、位置Ｐｏで得ら
れた位置信号の値Ｘａ　−Ｘｅｏが、レジスり２２には
、バス数ｎが、レジスタ２３には、面＠ｍが、レジスタ
３３には、補間数信号の値Ｎｎが、レジスタ５９には、
噴射停止信号が夫々格納される。

各レジスタに上記値が格納されると、制御回路２７は、
パルス発生回路４８にパルス発生開始信号を供給する。

これによりパルス発生器４８からは、−個のパルスが発
生される。発生されたパルスは演算回路５０と計数回路
４９とに供給され、み１数回路４９の計数値は１となる
。演算回路５０は、発生器４８からのパルスに同期して
補間演算を行う。ここで、計数回路４９から計数値Ｏｎ
として“１″が演算回路５０に供給されているため、例
えば演算回路５０は、Ｘａｎ＋９へとジへＪＬ　Ｘ　Ｉｎの演算を行う。演算結果は、Ｄ／Ａ変換器５２に出力さ
れる。

Ｄ／Ａ変換器５２は演算結果の値をアナログ信号に変換
してアナログ記憶回路５３に出力する。アナログ記憶回
路５３に供給されたアナログ信号は、目標値として比較
器５４に供給される。比較器５４は、アナログ記憶回路
５３からの位置信号と、入力回路２１からの現＾値信号
とを比較して、差信号をナーボ増幅器５５に出力する。

サーボ増幅器５５から供給される差信号より、弁５６は
制御され、ノズル５７が演算された位置即ち、位置Ｐ。

とＰｎとを直線で結んだ線上において、位置ｐｎから線
分ＰｏＰｎの略１／Ｎｎだけ位置［］ｏ側に偏位した位
置ｐｎｏ１　（Ｎｎが２である場合には線分ＰｏＰｎの
略１／２の位置）に略設定されるように、油圧源４７の
油圧が各駆動装置９〜１３に給排される。

次に、最初のパルス発生俊補間数設定器４６により副次
的に設定される時間Ｔ経過時、パルス発生器４８からは
、再び−・個のパルスが発生され、４数回路４９の計数
値Ｃｎは２となり、このため、例えば、演算回路５０は
パルス発生器４８からの２個目のパルスに同期してＸａｎ＋　　”　　　”　　　Ｘ２ｎの演算を行う。ところで、位置Ｐ。のティーチング時、
補間数設定器３５により設定された補間数信号の値Ｎｎ
が、例えば２である場合には、レジスタ３３には２に相
当する２進数値が格納されているため、演算回路５０は
、演算結果として位置信号の値Ｘａｏ〜×ｏｏを出力す
る一方、レジスタ３３の内容と計数回路４９の計数値と
を比較゛する比較回路５１は−・致を検出して、一致検
出信号を制御回路２７に出力する。演目回路５０からの
位置信号の値ＸａＯ〜Ｘｏｏは、アナログ信号に変換さ
れて、アナログ記憶回路５３に記憶され、目Ｊｆｆｉ値
として各サーボ回路に供給され、ノズル５７は位置Ｐ。

に設定される。

次に、ｉ［ｉｌｌ　ｔ１１回路２７は、比較回路５１か
らの一致信号を受信すると、計数回路３８の計数値を１
進めるべく、畠１数回路４９にリセットパルスを出力づ
る一方、計数回路４９にリセットパルスを出力して計数
回路４９の３１数値を零にする。これにより、表示器３
９及び４１は数字゛１”を表示する。更に、！、ＩＩ御
回路２１は、噴射開始信号がレジスタ５９に格納されて
いるか否かを検査して、レジスタ５９に噴射開始信号が
格納されている場合には、塗料噴射駆動装置６０に作動
開始信号を出力する。ティーチング位置Ｐｏでは、噴射
開始が指定されていないため、レジスタ５９には、この
時点では、噴射開始信号が格納されていないため、ノズ
ル５７からは塗料は噴射されない。その後、制御回路２
１は、ティーチング位置Ｐ１において記憶された、位置
信号、補間数信号、パス数、補間面数及び噴射開始停止
信号の読み出しを行うべく、記憶装置３０に読み出し制
御信号を送出すると共に、読み出した各信号をレジスタ
３２．３３．２２．２３及び５９に格納すべく、信号転
送制御回路２９及び各レジスタに制御信号を供給する。

また、制御回路２７は、レジスタ３２に格納されている
位置信号をレジスタ３１に転送すべく、同じく、制御信
号をレジスタ３１及び３２に供給する。これにより、レ
ジスタ３１には、ティーチング位［ＰＱでの位置信号が
、レジスタ３２には、ティーチング位ｆｆＰ１での位置
信号が夫々格納される。各レジスタに信号が格納される
と、制御回路２７は、前記同様に、パルス発生開始信号
をパルス発生回路４８に出力する。尚、このパルス発生
開始信号は、ティーチング位置Ｐ０への設定後、時間Ｔ
経過時発生され、この時間１″も補間数設定器４６によ
りパルス発生回路４８のパルス周ｌＩＴと同様に副次的
に可変設定される。パルス発生回路４８はパルス発生開
始信号を受信すると、−・個のパルスを発生して、演算
回路５０と開数回路４９とに供給する。演算回路５０は
、−個のパルスの受信により、前記同様の演算を行い、
夫々演算結果をＤ／Δ変換器５２に出力する。即ち、π
１数回路４９の計数値Ｃｎに基づいて、なる演算を行う
。ここで、ティーチング位置［〕１で補間数信号の値Ｎ
。が２０に設定されている際には、位置Ｐ　とＰｌとを
直線で結んだ線上（２：おいて、位置Ｐ　から線分Ｐ。

Ｐｌの略１／２０づつ位置Ｐｌに向ってノズル５７が位
置決めされるように、演算回路５０からは、計数回路４
９の計数値の−・変化毎に対応して、位置信号が出力さ
れる。

演算回路５０からの位置信号は、Ｄ／Ａ変換冴５２、記
憶回路５３を介して夫々のサーボ回路に供給され、サー
ボ回路の夫々は、記憶回路５３からの位置信号を目標値
とする一方、入力回路２１からの位置信号を現在値とし
て、ノズル５７を移動さＵる。計数回路４つの４数値が
２０となると、比較回路５１は一致信号を制御回路２７
に出力し、制御回路２７は前記同様表示ム３９及び４１
で数字″２′を表示さけるべく、語数回路３８に１個の
パルスを供給し、一方クリア信号を計数回路４９に出力
すると共に、次の制御信号を出力する。尚、ティーチン
グ位置Ｐ１においては、噴射開始信号を記憶装置３０に
記憶したため、レジスタ５９には、噴射開始信号が格納
へれており、比較回路５１からの−・致信号の受信後、
制御回路２７は、噴射開始信号の格納を検知して、駆動
装置６０に作動開始信号を出力する。駆動装置６０は、
作動開始信号を受信すると、ノズル５７に塗料を供給し
、従って位置Ｐ１において、ノズル５１からは塗料が噴
射され、物体Ｗに対して塗装が施される。以下同様であ
って、ノズル５７は、位置Ｐ２．・・・・・・。

ｐｉ、Ｐ（ｉ＋１）、・・・・・・ｐｎに順次位置決め
され、同時に物体Ｗに対して必要な塗装を施すべく、塗
料を噴射する。位置ＰＯへの位置決め侵、レジスタ５９
の内容を検査して、噴射停止信号が格納されている場合
には、制御回路２７は、駆動装置６０に作動停止信号を
送出し、駆動装置６０は作動停止信号の受信により、塗
料供給動作を停止し、これにより、ノズル５７からの塗
料の噴射は停止される。

このようにして直線補間の基本的な動作は行なわれるが
、被作業面Ｗａに対する面部間動作は更に以下のように
行なわれる。

まず、第１面補ＥｆｌＪ作として、第２図に示すように
点Ｐ　　、Ｐ　　、Ｐ　　、Ｐ　　、Ｐ４及びＰ５は既
にティーチングされ記憶装置３０に記憶されている。こ
の記憶装置３０から、制御装置２７はスター［・スイッ
チ４４が押されると、ＰｏからＰ５の位置Ｙ−夕を夫々
読み出す。演算回路５０は記憶装置３０に既にティーチ
ングされ記憶されている。バス数ｎ１例えば７と、面数
ｍ１例えば１どがらＰ２゜Ｐ３を結ぶ線上にバス数０１
分のポイント位置Ｐ２３１・Ｐ２Ｓ５・Ｐ２Ｓ５・Ｐ２
Ｓ５及びＰ２３５′）位置を前述の直線補間と同様に算
出し記憶装置３０に記録する。同様にしてＰ　　、Ｐ　
　を記憶装置３０から読み出しＰ１Ｐ４を結ぶ線上にも
ポイント位置Ｐ　　　、Ｐ　　　、Ｐ　　　、Ｐ　　　
及びＰ１４５を算出し記憶装置１３０に記録する。次に
点Ｐ。Ｐｌを結ぶ線上でも必要に応じて補間ポイントを
算出し記録する。更に、既にティーチングされている補
間数Ｎに基づいて、点Ｐ１１点Ｐ２を結ぶ線上に補間ポ
イントを算出し記録する。以下同様に、点Ｐ２３１とＰ
１４１とを結ぶ線上、点Ｐ１４２とＰ２Ｓ５とを結ぶ線
上、点、３３とＰ１４３とを結ぶ線上、点Ｐ１４４とＰ
２Ｓ５とを結ぶ線上、点Ｐ２３５とＰ１４．とを結ぶ線
上及び点Ｐ４とＰ３とを結ぶ線上にも補間数Ｎに基づい
て補間ポイントを算出し記録する。以上により点Ｐ　　
、ｐ、、、ｐ３．ｐ４により囲まれる被作業面上Ｗａに
おける第１面の補間ポイントが得られる。

次に同一・被作業面Ｗａにおける第２面の補間ポイント
を求める。第３図に示すように基本的には第２図におけ
る動作と同様である。但し、第１面の終了点が点Ｐ３で
あるため、第２面の開始点も、点Ｐ３となる。そしてバ
ス数０２は４、補間数Ｎ２は４として設定されている。

このようにして被作業面Ｗａに対して−・運の面部間動
作が行なわれるが、ここでは面数は第１面、第２面であ
ったが、作業の内容に応じて第１面のみでも良く、逆に
より多くの面数の面部間を行なうことも出来る。その後
、制御回路２１は記憶装置３０から次の位置信号等の読
み出しを開始するが、ティーチング位置ｐｎに関する位
置信号等の記憶番地の次の番地には、動作終了信号が書
き込まれているため、制御回路２７は、この動作終了信
号の読み出しを検知すると、プレイバック制御動作を終
了し、次のスタート信号の生起を検出すべく、待機状態
Ｐ５の位置に設定される。尚、制御装置２７は、動作終
了信号の読み出し検知後、記憶装置３０の第０番地に記
憶されている記憶内容、即ち、ティーチング位置の数ｎ
＋１とＭ数回路３８の計数内容とを検査し、正常にプレ
イバック動作が実行されたことを確認する。

尚、前述のプレイバック動作においては、プ１線補間動
作、面部間動作いずれの場合にも補間演算を行ない乍ら
、プレイバック動作を行なったが、本発明はこれに限定
されるものではなく、ティーチングが終了した時点で、
得られたティーチングデータを基にして予め補間演算だ
けを先に行ない、演算結果を総て記憶装置３０に記憶し
ておき、プレイバック動作の時点では単に記憶装置３０
から演算の結果得られた位置データを読み出してノズル
５７の位置決めを行なうようにしても良い。このように
することによって、工業用ロボットの動作速度をより高
速化することが可能になる。

また、本発明は極座標系で位置制御する工業用ロボット
、直交座標系で位置制御する工業用ロボットのいずれに
も適用し得る。

ところで、前記具体例では、プレイバック動作を順次連
続的に行うように構成したが本発明は必ずしもこれに限
定されない。例えば、持ち運び自在の修正器３４に修正
器ｄとしての一時停正スイッチ６１を設け、プレイバッ
ク動作時、スイッチ６１を操作することにより、制御回
路２７の制Ｗ動作が新たな位置信号の読み出し前に停止
されるようにしてもよく、そうして停止された位置以後
の位置を新たにティーチングし得るようにしてもよい。

このように停止スイッチ６１を設け、任意の位置におい
て、プレイバック制御を停止できるようにすると、ティ
ーチング位置を修正（）得る。また、この修正において
、あるティーチング位置を削除する場合には、削除すべ
きティーチング位置に対づる位置信号等が記憶された記
憶装置３０の各番地に削除すべきティーチング位置の次
のティーチング位置の位置信号等を記憶し、以下順次後
続のティーチング位置での位置信号等を繰り上げて、記
憶装置３０の各番地に記憶さけるようにしてもより、一
方、ティーチング位置を増加させる場合には、増加すべ
き位置の一つ前の位置でスイッチ６１を操作して、制御
回路２７のプレイバック制御を停止させ、次に、ティー
チング動作モードで、増加させる位置に対するティーチ
ングを行うと共に、増加させる位置以後のティーチング
位置に対する位置信号等を夫々繰り下げられた記憶番地
に記憶させるようにしてもよい。尚、プレイバック動作
の際の正確なティーチング位置の記憶装置３０からの読
み出し点は、計数回路３８の計数値を表示する表示器３
９及び４１で確認し得る。

このようにスイッチ６１を設けることにより、各ティー
チング位置の修正が行える上に、ティーチング位置の増
減が可能となり、汎用性に優れたちのとし得る。また、
任意の一位置のみの位置信号等をティーチング動作にお
いて記憶装置３０に記憶させＣおき、他の全てのティー
チング位置に対するティーチング動作を修正動作で行わ
せるようにしてもよい。更に修正器３４に、ステップ動
作指示スイッチ６２及び連続動作指示スイッチ６３を設
け、プレイバック動作時、スイッチ６１を操作した後、
スイッチ６２の操作毎に、ノズル５７が−ティーチング
位置毎にステップ状に移動されるようにする−・方、ス
イッチ６３の操作中、ノズル５７が連続的に移動される
ように制御回路２７を構成してもよい。加えて、逆プレ
イバック指示スイッチ６４を設け、スイッチ６４の操作
により、プレイバック動作が、例えば位置Ｐｎ　、　Ｐ
ｎ−１、・・・・・・Ｐ、Ｐｌというように逆に行われ
るようにしてもよい。更に、記憶装置３０に記憶された
位置信号にかかわらず、修正器３４に設けられた位置設
定器６５により、必要なノズル５７の上下及び左右の移
動量が設定し得るように構成し、この設定された移動量
により、ノズル５γが移動されるように構成してもよい
。尚、本発明の工業用ロボットは塗装用に適用されるも
のに限定されず、例えば溶接トーチを工業用ロボット本
体に有した溶接用にも適用され得る。

前記の如く本発明によれば、被作業面上におけるティー
チング動作の際、離散的に得られた少なくとも４つの位
置信号をティーチングするだけで被作業面上に多数の補
間位置を求めるため、多くのティーチングを必要とせず
それ故ティーチング時間を大幅に短縮し得、操作者に対
する負担を軽減し得る。そしてこれらの得られた多数の
補間位置に基づいて位置決めを行うため、動作を滑らか
に行い得る。加えて、分割数を任意に設定し得るため、
必要な際には、きめ綱かな制御を行い得る。

又、少なくとも４ポイントをティーチングづるだけで良
いため、被作業面が替っても４ポイントだけを再ティー
チングし、それに基づいて補間計算をやり直すだけで良
いため、頻繁に被作業面が替わる作業においても比較的
再ティーチングにおけるロス時間を少なくし、作業を行
なうことが出来る。

更に修正器により必要な位置の修正がｒ？Ａ甲に行える
ため、作業能率を向上させることができ、生産性を大巾
に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、面補Ｉ？ｉＩ動作におけるディーチングの説
明図、第２図は面補間動作における補間位置の算出法を
示す図、第３図は面補間動作における補間位置の他の算
出法を示す図、第４図は本発明の好ましい−・具体例の
説明図、第５図は第４図に示す工業用ロボット本体の平
面図、第６図ｔま第４図に示す工業用ロボット本体の側
面図、第７図は第４図に示す具体例の電気及び油圧関係
の系統図、第８図はティーヂング位置の態様の説明図で
ある。１・・・・・・工業用ロボット本体、１４〜１８・・・・・・ボデンショメータ、２７・・・
・・・制御回路、３０・・・・・・記憶装置、５０・・
・・・・演算回路。出翔人かトキコ株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の可動体を各関節で連結した工業用ロボット
本体と、各関節での可動体相互の相対位置を検出する検
出器と、ティーチング動作の際、検出器からの位置信号
を指定する指定回路と、指定回路により指定された位置
信号を順次記憶する記憶装置と、記憶装置から読み出さ
れる少なくとも４つの位置信号に対応する点によって囲
まれる面上の所望の位置を所要数求めるべく、読み出さ
れた４つの位置信号に基づいて補間計算する補間演算回
路と、プレイバック動作の際補間演算回路からの演算結
果信号を目標値とすると共に検出器からの位置信号を現
在値としてロボット本体の各可動体を位置決めするサー
ボ回路とからなる工業用ロボット。
（２）指定回路は、工業用ロボット本体に設けられたス
イッチからなり、スイッチの作動により、検出器からの
位置信号が指定されて記憶装置に記憶されるようにした
特許請求の範囲第１項に記載の工業用ロボット。
（３）補間演算回路により補間計算される前記面上の補
間位置の数を任意に設定し得るように、前記指定回路に
は設定器が設けられている特許請求の範囲第１項又は第
２項に記載の工業用ロボット。
（４）前記面上の各位置に対する補間計算の実行開始を
規定するパルスを発生する発生器が設けられており、こ
の発生器によるパルスの生起間隔は任意に可変設定でき
るようにされた特許請求の範囲第１項から第３項のいず
れかに記載の工業用ロボット。