JPS6315604B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6315604B2 JPS6315604B2 JP55142605A JP14260580A JPS6315604B2 JP S6315604 B2 JPS6315604 B2 JP S6315604B2 JP 55142605 A JP55142605 A JP 55142605A JP 14260580 A JP14260580 A JP 14260580A JP S6315604 B2 JPS6315604 B2 JP S6315604B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- point
- robot
- axis
- position data
- interpolation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 37
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000009951 qiqi Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
- G05B19/4103—Digital interpolation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36045—Skip of program blocks, jump over certain blocks
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36512—Select by a selector, dip switch
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39002—Move tip of arm on straight line
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45083—Manipulators, robot
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転軸を有する円筒座標系ロボツトに
適用して好適なロボツト制御装置に関し、特にロ
ボツト腕を振回させる回転軸を制御しながら可動
部を始点から終点迄移動させる場合において、該
可動部上の定点を近似的に始点と終点を結ぶ直線
に沿つて移動させることができるロボツト制御装
置に関する。
適用して好適なロボツト制御装置に関し、特にロ
ボツト腕を振回させる回転軸を制御しながら可動
部を始点から終点迄移動させる場合において、該
可動部上の定点を近似的に始点と終点を結ぶ直線
に沿つて移動させることができるロボツト制御装
置に関する。
人件費の高騰にともなう省力化、作業の合理化
等の要求のために工業用ロボツトが実用化され、
大いにその効力を発揮してきている。特に多数の
工作機械が設置されている機械工場においては、
各工作機械に対するワークの交換、工具交換等の
単純なサービスを工業用ロボツトに行なわせるこ
とにより著しい効果を挙げており、その需要は年
年増大している。第１図は円筒座標系にて動作す
る工業用ロボツトの一例であり、同図ａは平面
図、同図ｂは側面図である。図中、１はワーク交
換等の際これらを把持するメカニカルハンド、２
は回転（α軸）及び上下振り（β軸）が可能な手
首、３は伸縮（Ｒ軸）自在な腕、４は軸、５は軸
４に対して上下（Ｚ軸）移動及び旋回（θ軸）可
能なケーシング、６はフレーム、７はロボツト動
作を教示する教示操作盤、８はオペレータ操作用
の操作パネル、９は教示操作盤７からの指示によ
る教示内容たとえば動作位置（ポイント）、動作
速度、サービスの種別等を順次記憶するととも
に、該教示内容に従つて前記メカニカルハンド
１、手首２、腕３、ケーシング５の動作を制御す
る制御部である。
等の要求のために工業用ロボツトが実用化され、
大いにその効力を発揮してきている。特に多数の
工作機械が設置されている機械工場においては、
各工作機械に対するワークの交換、工具交換等の
単純なサービスを工業用ロボツトに行なわせるこ
とにより著しい効果を挙げており、その需要は年
年増大している。第１図は円筒座標系にて動作す
る工業用ロボツトの一例であり、同図ａは平面
図、同図ｂは側面図である。図中、１はワーク交
換等の際これらを把持するメカニカルハンド、２
は回転（α軸）及び上下振り（β軸）が可能な手
首、３は伸縮（Ｒ軸）自在な腕、４は軸、５は軸
４に対して上下（Ｚ軸）移動及び旋回（θ軸）可
能なケーシング、６はフレーム、７はロボツト動
作を教示する教示操作盤、８はオペレータ操作用
の操作パネル、９は教示操作盤７からの指示によ
る教示内容たとえば動作位置（ポイント）、動作
速度、サービスの種別等を順次記憶するととも
に、該教示内容に従つて前記メカニカルハンド
１、手首２、腕３、ケーシング５の動作を制御す
る制御部である。
さて、このようなプレイバツク式工業用ロボツ
トでは、あらかじめ、サービス動作を教示操作盤
７より教示し、その教示内容（以下ロボツト指令
データという）を制御部９内のメモリに記憶させ
ておき、機械側よりサービス要求がある度に一連
のロボツト指令データを遂次読出して該機械に繰
返し反復サービスする。
トでは、あらかじめ、サービス動作を教示操作盤
７より教示し、その教示内容（以下ロボツト指令
データという）を制御部９内のメモリに記憶させ
ておき、機械側よりサービス要求がある度に一連
のロボツト指令データを遂次読出して該機械に繰
返し反復サービスする。
このロボツト指令データは、サービスすべきポ
イント情報、動作速度、ポイントにおけるハンド
の制御や工作機械側との信号のやりとり等を指示
するサービスコード等より成つている。又、上記
教示は一般的に、(1)ロボツト指令データを格納す
べきメモリアドレスの設定、(2)ジヨグ送り（手動
送り）による位置決め、(3)ポイントの位置情報及
び速度指令値の設定、(4)ロボツトサービスコード
の設定という順序で行われ、上記(1)乃至(4)のシー
ケンスを繰返し行うことにより工作機械に対する
一連のロボツト動作が教示される。
イント情報、動作速度、ポイントにおけるハンド
の制御や工作機械側との信号のやりとり等を指示
するサービスコード等より成つている。又、上記
教示は一般的に、(1)ロボツト指令データを格納す
べきメモリアドレスの設定、(2)ジヨグ送り（手動
送り）による位置決め、(3)ポイントの位置情報及
び速度指令値の設定、(4)ロボツトサービスコード
の設定という順序で行われ、上記(1)乃至(4)のシー
ケンスを繰返し行うことにより工作機械に対する
一連のロボツト動作が教示される。
従つて、ロボツトの制御系、機構部に何等の障
害が存在しない限り、該ロボツトはサービス要求
の都度、ロボツト指令データに応じて、所定の動
作速度による位置決め完了後、正しくワーク交
換、切粉除去、工具交換、ハンド制御等のサービ
スを次々と実行する。
害が存在しない限り、該ロボツトはサービス要求
の都度、ロボツト指令データに応じて、所定の動
作速度による位置決め完了後、正しくワーク交
換、切粉除去、工具交換、ハンド制御等のサービ
スを次々と実行する。
ところで、かゝる円筒座標系ロボツトにおいて
は、メカニカルハンド上の定点Ｈが始点P1と終
点P2に来るようにそれぞれ教示し（第２図ａ）、
再生動作時に各軸について直線補間をしても回転
運動が存在するため該定点Ｈの軌跡は直線になら
ない。このため、従来は定点Ｈの軌跡を出来得る
限り直線に近ずけるためにパルス分配の１周期毎
に座標変換を含む複雑な演算を行なつており、
NC或いはロボツト制御装置に相当の処理能力を
有するコンピユータを内蔵する必要があつた。換
言すれば、従来の方法では通常のマイクロコンピ
ユータを使用することができず、数値制御装置或
いはロボツト制御装置の大型化、コスト高を招来
していた。尚、メカニカルハンド等可動部上の定
点を直線的に移動させる理由は以下の通りであ
る。
は、メカニカルハンド上の定点Ｈが始点P1と終
点P2に来るようにそれぞれ教示し（第２図ａ）、
再生動作時に各軸について直線補間をしても回転
運動が存在するため該定点Ｈの軌跡は直線になら
ない。このため、従来は定点Ｈの軌跡を出来得る
限り直線に近ずけるためにパルス分配の１周期毎
に座標変換を含む複雑な演算を行なつており、
NC或いはロボツト制御装置に相当の処理能力を
有するコンピユータを内蔵する必要があつた。換
言すれば、従来の方法では通常のマイクロコンピ
ユータを使用することができず、数値制御装置或
いはロボツト制御装置の大型化、コスト高を招来
していた。尚、メカニカルハンド等可動部上の定
点を直線的に移動させる理由は以下の通りであ
る。
第２図ｂは旋盤のチヤツクCHKにワークWK
を装着する場合についてメカニカルハンド１上の
定点Ｈが直線的に移動しなくてはならない理由を
説明する説明図であり、第１図と同一部分には同
一符号を付している。
を装着する場合についてメカニカルハンド１上の
定点Ｈが直線的に移動しなくてはならない理由を
説明する説明図であり、第１図と同一部分には同
一符号を付している。
今、ロボツトの各軸を移動制御してチヤツク
CHKにワークWKを装着するものとする。この
場合、メカニカルハンド１上の定点Ｈが直線SL
に沿つて移動するならば、ワークWKは滑めらか
にチヤツクCHKに嵌合し、該チヤツクに装着さ
れ、装着ミスが生じることはない。しかし、定点
Ｈが直線SLに沿つて移動しない場合には、斜め
方向からワークWKがチヤツクCHKに進行する
ため、ワークをチヤツクに確実に装着することが
できない。又、ワークをチヤツクから脱却する場
合には確実にワークをつかむことができず、途中
で該ワークを落してしまう場合を生じる。以上の
ワークの着脱に限らず、メカニカルハンド等可動
部上の定点を直線的に移動させることができれば
好都合なのである。
CHKにワークWKを装着するものとする。この
場合、メカニカルハンド１上の定点Ｈが直線SL
に沿つて移動するならば、ワークWKは滑めらか
にチヤツクCHKに嵌合し、該チヤツクに装着さ
れ、装着ミスが生じることはない。しかし、定点
Ｈが直線SLに沿つて移動しない場合には、斜め
方向からワークWKがチヤツクCHKに進行する
ため、ワークをチヤツクに確実に装着することが
できない。又、ワークをチヤツクから脱却する場
合には確実にワークをつかむことができず、途中
で該ワークを落してしまう場合を生じる。以上の
ワークの着脱に限らず、メカニカルハンド等可動
部上の定点を直線的に移動させることができれば
好都合なのである。
従つて、本発明の目的は、円筒座標系ロボツト
のような、直線補間を実行しても定点の補間経路
が直線とならないロボツトにおいて、簡単な制御
装置をもつて、定点の経路を限りなく直線に近ず
けることができるロボツト制御装置を提供するこ
とにある。
のような、直線補間を実行しても定点の補間経路
が直線とならないロボツトにおいて、簡単な制御
装置をもつて、定点の経路を限りなく直線に近ず
けることができるロボツト制御装置を提供するこ
とにある。
以下、本発明の実施例を図面に従つて詳細に説
明する。
明する。
第３図は本発明の概略を説明する説明図、第４
図は本発明を実現するための回路ブロツク図であ
る。
図は本発明を実現するための回路ブロツク図であ
る。
第３図においてPsは始点、Peは終点、ｖは線
速度であり、線速度ｖは教示の際に設定される。
速度であり、線速度ｖは教示の際に設定される。
さて、本発明においては、可動部たとえばメカ
ニカルハンドを始点Psから終点Pe迄移動させる
間、該メカニカルハンド上の所定のポイントを直
線的に移動させるために、始点Psと終点Peを結
ぶ直線Lnを複数の区間に分割し、各分割点Q1，
Q2，Q3……における各軸位置データを発生する
と共に、該各軸位置データを用いて前記各区間に
ついて直線補間を行ない前記所定のポイントを近
似的に直線Lnに沿つて移動させている。
ニカルハンドを始点Psから終点Pe迄移動させる
間、該メカニカルハンド上の所定のポイントを直
線的に移動させるために、始点Psと終点Peを結
ぶ直線Lnを複数の区間に分割し、各分割点Q1，
Q2，Q3……における各軸位置データを発生する
と共に、該各軸位置データを用いて前記各区間に
ついて直線補間を行ない前記所定のポイントを近
似的に直線Lnに沿つて移動させている。
具体的には１つの分割点Ｑ（ｉ−１）から分割
点Qi迄直線補間により可動部を移動させている
間に、次の分割点Ｑ（ｉ＋１）を Q1Q（ｉ＋１）＝ｖ・ｔ（ｉ＝１，２…） (1) を満足するように決定して、該分割点Qi＋１の
位置データを発生している。尚、ｔは分割点Qi
＋１の位置データ発生に要する時間をtoとすると
き、to＜ｔを満足する一定の時間である。即ち、
ｖ・ｔの間隔で始点Psから直線Lnを順次分割し、
これにより分割点Q1，Q2，Q3…を発生し、QiQi
＋１間を直線補間により移動させて、前記所定の
ポイントを近似的に直線Lnに沿つて移動させて
いる。
点Qi迄直線補間により可動部を移動させている
間に、次の分割点Ｑ（ｉ＋１）を Q1Q（ｉ＋１）＝ｖ・ｔ（ｉ＝１，２…） (1) を満足するように決定して、該分割点Qi＋１の
位置データを発生している。尚、ｔは分割点Qi
＋１の位置データ発生に要する時間をtoとすると
き、to＜ｔを満足する一定の時間である。即ち、
ｖ・ｔの間隔で始点Psから直線Lnを順次分割し、
これにより分割点Q1，Q2，Q3…を発生し、QiQi
＋１間を直線補間により移動させて、前記所定の
ポイントを近似的に直線Lnに沿つて移動させて
いる。
次に第４図に従つて本発明に係る数値制御方式
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
図において、１１はデータメモリであり加工プ
ログラムデータたとえば指令位置を含む位置決め
データが順次記憶されている。１２ａ，１２ｂ，
１２ｃ…はアンドゲートであり、アドレス線Al
に図示しないアドレス発生手段からアドレスが発
生する毎に所定の加工プログラムデータ即ち指令
位置を出力する。尚、指令位置は各軸について原
点からの距離として与えられ、以後Peと表記す
る。１３はオアゲート、１４ａ，１４ｂはアンド
ゲートでタイミング信号T1の発生により開らき
指令位置ベクトルＰｅ→及び後述する始点位置ベク
トルＰｓ→を後段に出力する。１５は各区間の移動
量ベクトル△Ｑ→を演算する演算回路であり、この
移動量ベクトル△Ｑ→は より求められる。１６は各分割点Qi（ｉ＝１，
２，…）の位置ベクトルQiを次式より演算する
演算回路である。
ログラムデータたとえば指令位置を含む位置決め
データが順次記憶されている。１２ａ，１２ｂ，
１２ｃ…はアンドゲートであり、アドレス線Al
に図示しないアドレス発生手段からアドレスが発
生する毎に所定の加工プログラムデータ即ち指令
位置を出力する。尚、指令位置は各軸について原
点からの距離として与えられ、以後Peと表記す
る。１３はオアゲート、１４ａ，１４ｂはアンド
ゲートでタイミング信号T1の発生により開らき
指令位置ベクトルＰｅ→及び後述する始点位置ベク
トルＰｓ→を後段に出力する。１５は各区間の移動
量ベクトル△Ｑ→を演算する演算回路であり、この
移動量ベクトル△Ｑ→は より求められる。１６は各分割点Qi（ｉ＝１，
２，…）の位置ベクトルQiを次式より演算する
演算回路である。
Ｑｉ→＝Ｑ→（ｉ＋１）
＋△Ｑ→（ｉ＝１，２……，Ｑｏ→＝Ps） (3)
１７はバツフアレジスタであり、演算回路１６
により演算された位置ベクトルＱｉ→を格納する。
１８はアンドゲートであり、バツフアレジスタ１
７に分割点Qiの位置ベクトルＱｉ→がセツトされ
たことを示すバツフアフル信号T4、図示しない
制御回路から発生する移動許可信号T2及び後述
するパルス分配回路から発生する分配完了信号
T3が共に“１”になつたとき開らき、位置ベク
トルＱｉ→を出力する。１９は目標位置レジスタで
あり、目標位置ベクトル（各軸成分）がセツトさ
れる。尚、この目標位置レジスタ１９には初期時
始点位置ベクトルＰｓ→が記憶されており、以後順
次第１の分割点の位置ベクトルＱ１→・第２の分割
点の位置ベクトルＱ２→…が記憶される。２０は現
在位置レジスタであり、可動部の現在位置ベクト
ル（各軸成分）を記憶し、初期時には始点位置ベ
クトルＰｓ→が記憶される。２１ａ，２１ｂはアン
ドゲートであり、それぞれ移動許可信号T2及び
目標位置レジスタ１９に目標位置ベクトルがセツ
トされたことを示す目標位置レジスタフル信号
T5が共に“１”になると開らき、現在位置ベク
トルと目標位置ベクトルを後段に出力する。２３
はパルス分配回路であり、各軸方向の分配パルス
ZP，RP，θP，αP，βPを出力する。尚、各軸方
向の分配パルスZP，RP，θP，αP，βPは現在位
置レジスタ２０に入力され、これら分配パルスが
発生する毎に移動方向に応じて所定軸方向の現在
位置成分がカウントアツプ／ダウンされる。２４
ＺはＺ軸方向の加減速回路で、分配パルス列の周
波数を起動時に漸増し（加速）、停止時に漸減
（減速）する。２５ＺはＺ軸方向のエラーレジス
タであり、たとえば可逆カウンタにより構成さ
れ、パルス分配回路２３から発生した分配パルス
Zpの数とフイードバツクパルスFpの数の差Erを
記憶する。２６Ｚはエラーレジスタ２５Ｚの内容
に比例したアナログ電圧を発生するDA変換器、
２７Ｚは電流増幅器、２８ＺはＺ軸駆動用の直流
モータ、２９Ｚは直流モータ２８Ｚが所定量回転
する毎に１個のフイードバツクパルスFpを発生
するパルスコーダである。
により演算された位置ベクトルＱｉ→を格納する。
１８はアンドゲートであり、バツフアレジスタ１
７に分割点Qiの位置ベクトルＱｉ→がセツトされ
たことを示すバツフアフル信号T4、図示しない
制御回路から発生する移動許可信号T2及び後述
するパルス分配回路から発生する分配完了信号
T3が共に“１”になつたとき開らき、位置ベク
トルＱｉ→を出力する。１９は目標位置レジスタで
あり、目標位置ベクトル（各軸成分）がセツトさ
れる。尚、この目標位置レジスタ１９には初期時
始点位置ベクトルＰｓ→が記憶されており、以後順
次第１の分割点の位置ベクトルＱ１→・第２の分割
点の位置ベクトルＱ２→…が記憶される。２０は現
在位置レジスタであり、可動部の現在位置ベクト
ル（各軸成分）を記憶し、初期時には始点位置ベ
クトルＰｓ→が記憶される。２１ａ，２１ｂはアン
ドゲートであり、それぞれ移動許可信号T2及び
目標位置レジスタ１９に目標位置ベクトルがセツ
トされたことを示す目標位置レジスタフル信号
T5が共に“１”になると開らき、現在位置ベク
トルと目標位置ベクトルを後段に出力する。２３
はパルス分配回路であり、各軸方向の分配パルス
ZP，RP，θP，αP，βPを出力する。尚、各軸方
向の分配パルスZP，RP，θP，αP，βPは現在位
置レジスタ２０に入力され、これら分配パルスが
発生する毎に移動方向に応じて所定軸方向の現在
位置成分がカウントアツプ／ダウンされる。２４
ＺはＺ軸方向の加減速回路で、分配パルス列の周
波数を起動時に漸増し（加速）、停止時に漸減
（減速）する。２５ＺはＺ軸方向のエラーレジス
タであり、たとえば可逆カウンタにより構成さ
れ、パルス分配回路２３から発生した分配パルス
Zpの数とフイードバツクパルスFpの数の差Erを
記憶する。２６Ｚはエラーレジスタ２５Ｚの内容
に比例したアナログ電圧を発生するDA変換器、
２７Ｚは電流増幅器、２８ＺはＺ軸駆動用の直流
モータ、２９Ｚは直流モータ２８Ｚが所定量回転
する毎に１個のフイードバツクパルスFpを発生
するパルスコーダである。
次に、第３図を参照しつゝ第４図の動作を説明
する。
する。
今、メカニカルハンドが第３図のポイントPs
（始点）に位置決めされており、この始点Psから
ポイントPe（終点）迄該ハンドを移動させ、この
間ハンド上の定点を直線Lnに沿つて移動させる
ものとする。
（始点）に位置決めされており、この始点Psから
ポイントPe（終点）迄該ハンドを移動させ、この
間ハンド上の定点を直線Lnに沿つて移動させる
ものとする。
させ、初期時には、現在位置レジスタ２０、目
標位置レジスタ１９のそれぞれに始点Psの位置
ベクトル（各軸成分）が記憶されており、又演算
回路１５には線速度ｖ及び時間ｔがそれぞれ入力
されている。
標位置レジスタ１９のそれぞれに始点Psの位置
ベクトル（各軸成分）が記憶されており、又演算
回路１５には線速度ｖ及び時間ｔがそれぞれ入力
されている。
この状態においてアドレス線Alに指令位置ベ
クトルＰｅ→を記憶するアドレスが発生すると、該
ベクトルＰｅ→はアンドゲート１２ｂ、オアゲート
１３を介してアンドゲート１４ｂに入力される。
尚、アンドゲート１４ａには現在位置ベクトル
Ｐｓ→が入力されている。ベクトルＰｅ→，Psがア
ンドゲート１４ａ，１４ｂに入力されている状態
においてタイミング信号T1が発生するとベクト
ルＰｅ→，Psが演算回路１５に入力される。演算
回路１５はベクトルＰｅ→，Psが入力されると(2)
式の演算を実行して各区間の移動量ベクトル△Ｑ→
を求め、演算回路１６に入力する。演算回路１６
には又目標位置レジスタ１９から始点Psの位置
ベクトルＰｓ→（＝Qo）が入力されているから、
該演算回路１６は(3)式の演算を実行して、第１の
分割点Q1の位置ベクトルＱ１→を求め、バツフア
レジスタ１７にセツトする。そして、バツフアフ
ル信号T4、移動許可信号T2、分配完了信号T3が
共に“１”になると位置ベクトルＱ１→は目標位置
レジスタ１９にセツトされる。これにより、目標
位置レジスタフル信号T5が“１”となり、目標
位置（第１の分割点）Q1の位置ベクトルＱ１→と、
現在位置ベクトルＰｓ→がそれぞれアンドゲート２
１ａ，２１ｂを介してパルス分配回路２３に入力
される。パルス分配回路２３はベクトルＰｓ→と
Q1を用いて各軸のインクリメンタル値△Ｚ，△
Ｒ，△θ，△β，△αを演算すると共に、各軸に
対応して設けられた図示しないパルス補間器によ
り該インクリメンタル値を用いて直線補間演算を
行なつて各軸方向の分配パルスZP，RP，θP，
βP，αPを発生する。そしてこれら分配パルス
ZP，RP……は各軸に対応して設けられた加減速
回路に入力される。尚、加減速回路を含めたサー
ボ回路はＺ軸についてのみ示し、他の軸について
は省略している。Ｚ軸の加減速回路２４Ｚに入力
された分配パルスZpの周波数は、こゝで加減速
され、エラーレジスタ２５Ｚに入力される。エラ
ーレジスタ２５Ｚは分配パルスZpが発生する毎
にその内容をカウントアツプし、又パルスコーダ
２９ＺからフイードバツクパルスFpが発生する
毎にその内容をカウンドダウンして、常に分配パ
ルス数とフイードバツクパルス数の偏差Erを出
力する。ついで、エラーレジスタ２５Ｚの内容
ErはDA変換器２６ＺによりDA変換され、増幅
器２７Ｚにより増幅されて、直流モータ２８Ｚに
印加され、該モータを回転させる。直流モータ２
８Ｚが所定量回転すればパルスコーダ２９Ｚから
１個のフイードバツクパルスFPが発生し、該フ
イードバツクルスFPは前述の通り、エラーレジ
スタ２５Ｚに入力されその内容をカウントダウン
する。そして、定常状態においては、エラーレジ
スタ２５Ｚの内容はサーボ系の遅れに依存する一
定の定常偏差値を示し、該定常偏差値をもつて上
記動作を繰返えし、教示された動作速度でモータ
２８Ｚ、換言すればロボツトを移動させる。最終
的に、移動量ベクトル△Ｑ→に相当するパルスが分
配されゝばパルス分配回路２３よりパルス分配完
了信号T3が発生し分配演算は停止する。そして、
以後エラーレジスタ２５Ｚにたまつた定常偏差に
等しい数のパルスがはき出され、メカニカルハン
ドは第１分割点Q1に到達する。
クトルＰｅ→を記憶するアドレスが発生すると、該
ベクトルＰｅ→はアンドゲート１２ｂ、オアゲート
１３を介してアンドゲート１４ｂに入力される。
尚、アンドゲート１４ａには現在位置ベクトル
Ｐｓ→が入力されている。ベクトルＰｅ→，Psがア
ンドゲート１４ａ，１４ｂに入力されている状態
においてタイミング信号T1が発生するとベクト
ルＰｅ→，Psが演算回路１５に入力される。演算
回路１５はベクトルＰｅ→，Psが入力されると(2)
式の演算を実行して各区間の移動量ベクトル△Ｑ→
を求め、演算回路１６に入力する。演算回路１６
には又目標位置レジスタ１９から始点Psの位置
ベクトルＰｓ→（＝Qo）が入力されているから、
該演算回路１６は(3)式の演算を実行して、第１の
分割点Q1の位置ベクトルＱ１→を求め、バツフア
レジスタ１７にセツトする。そして、バツフアフ
ル信号T4、移動許可信号T2、分配完了信号T3が
共に“１”になると位置ベクトルＱ１→は目標位置
レジスタ１９にセツトされる。これにより、目標
位置レジスタフル信号T5が“１”となり、目標
位置（第１の分割点）Q1の位置ベクトルＱ１→と、
現在位置ベクトルＰｓ→がそれぞれアンドゲート２
１ａ，２１ｂを介してパルス分配回路２３に入力
される。パルス分配回路２３はベクトルＰｓ→と
Q1を用いて各軸のインクリメンタル値△Ｚ，△
Ｒ，△θ，△β，△αを演算すると共に、各軸に
対応して設けられた図示しないパルス補間器によ
り該インクリメンタル値を用いて直線補間演算を
行なつて各軸方向の分配パルスZP，RP，θP，
βP，αPを発生する。そしてこれら分配パルス
ZP，RP……は各軸に対応して設けられた加減速
回路に入力される。尚、加減速回路を含めたサー
ボ回路はＺ軸についてのみ示し、他の軸について
は省略している。Ｚ軸の加減速回路２４Ｚに入力
された分配パルスZpの周波数は、こゝで加減速
され、エラーレジスタ２５Ｚに入力される。エラ
ーレジスタ２５Ｚは分配パルスZpが発生する毎
にその内容をカウントアツプし、又パルスコーダ
２９ＺからフイードバツクパルスFpが発生する
毎にその内容をカウンドダウンして、常に分配パ
ルス数とフイードバツクパルス数の偏差Erを出
力する。ついで、エラーレジスタ２５Ｚの内容
ErはDA変換器２６ＺによりDA変換され、増幅
器２７Ｚにより増幅されて、直流モータ２８Ｚに
印加され、該モータを回転させる。直流モータ２
８Ｚが所定量回転すればパルスコーダ２９Ｚから
１個のフイードバツクパルスFPが発生し、該フ
イードバツクルスFPは前述の通り、エラーレジ
スタ２５Ｚに入力されその内容をカウントダウン
する。そして、定常状態においては、エラーレジ
スタ２５Ｚの内容はサーボ系の遅れに依存する一
定の定常偏差値を示し、該定常偏差値をもつて上
記動作を繰返えし、教示された動作速度でモータ
２８Ｚ、換言すればロボツトを移動させる。最終
的に、移動量ベクトル△Ｑ→に相当するパルスが分
配されゝばパルス分配回路２３よりパルス分配完
了信号T3が発生し分配演算は停止する。そして、
以後エラーレジスタ２５Ｚにたまつた定常偏差に
等しい数のパルスがはき出され、メカニカルハン
ドは第１分割点Q1に到達する。
一方、上記第１分割点Q1へ向かつてメカニカ
ルハンドが移動している間、演算回路１６は(3)式
の演算を行なつて第２の分割点Q2の位置ベクト
ルを求め、これをバツフアレジスタ１７にセツト
している。
ルハンドが移動している間、演算回路１６は(3)式
の演算を行なつて第２の分割点Q2の位置ベクト
ルを求め、これをバツフアレジスタ１７にセツト
している。
そして、第１の分割点Q1迄のパルス分配が終
了して、パルス分配回路２３から分配完了信号
T3が出力されると位置ベクトルＱ２→は目標値レ
ジスタ１９にセツトされ、ついで現在位置ベクト
ルＱ１→と共にアンドゲート２１ａ，２１ｂを介し
てパルス分配回路２３に入力される。この結果、
パルス分配回路２３は前述と同様にパルス分配演
算を実行する。以後同様にしてメカニカルハンド
をPs→Q1→Q2→…→Qo-1→Qo→Peと移動させれ
ば、ハンド上の定点は近似的に直線Lnに沿つて
動くことになる。
了して、パルス分配回路２３から分配完了信号
T3が出力されると位置ベクトルＱ２→は目標値レ
ジスタ１９にセツトされ、ついで現在位置ベクト
ルＱ１→と共にアンドゲート２１ａ，２１ｂを介し
てパルス分配回路２３に入力される。この結果、
パルス分配回路２３は前述と同様にパルス分配演
算を実行する。以後同様にしてメカニカルハンド
をPs→Q1→Q2→…→Qo-1→Qo→Peと移動させれ
ば、ハンド上の定点は近似的に直線Lnに沿つて
動くことになる。
以上、本発明によれば回転軸を有する機械の可
動部を回転運動を伴なつて始点から終点迄移動さ
せる場合に、該可動部上の定点を直線に限りなく
近ずけて移動させることができ、ワークの着脱を
ミスなく正確に行なうことができる。又、本発明
を実現するためには大量のハードウエアを必要と
しないから構成を安価にできる。更に、複雑な演
算をすることがないから、マイコン等を使用する
ことができる。
動部を回転運動を伴なつて始点から終点迄移動さ
せる場合に、該可動部上の定点を直線に限りなく
近ずけて移動させることができ、ワークの着脱を
ミスなく正確に行なうことができる。又、本発明
を実現するためには大量のハードウエアを必要と
しないから構成を安価にできる。更に、複雑な演
算をすることがないから、マイコン等を使用する
ことができる。
第１図は円筒座標系にて動作する工業用ロボツ
トの一例であり、第１図ａは同平面図、第１図ｂ
は同側面図、第２図はメカニカルハンドを直線的
に移動させる理由を説明する説明図、第３図は本
発明の概略を説明する説明図、第４図は本発明を
実現するための回路ブロツク図である。 １……メカニカルハンド、２……手首、３……
腕、４……軸、５……ケーシング、６……フレー
ム、７……教示操作盤、８……操作パネル、９…
…教示操作盤、１１……データメモリ、１５，１
６……演算回路、１７……バツフアレジスタ、１
９……目標位置レジスタ、２０……現在位置レジ
スタ、２３……パルス分配器、２４Ｚ……加減速
回路、２５Ｚ……エラーレジスタ、２６Ｚ……
DA変換器、２７Ｚ……増幅器、２８Ｚ……直流
モータ、２９……パルスコーダ。
トの一例であり、第１図ａは同平面図、第１図ｂ
は同側面図、第２図はメカニカルハンドを直線的
に移動させる理由を説明する説明図、第３図は本
発明の概略を説明する説明図、第４図は本発明を
実現するための回路ブロツク図である。 １……メカニカルハンド、２……手首、３……
腕、４……軸、５……ケーシング、６……フレー
ム、７……教示操作盤、８……操作パネル、９…
…教示操作盤、１１……データメモリ、１５，１
６……演算回路、１７……バツフアレジスタ、１
９……目標位置レジスタ、２０……現在位置レジ
スタ、２３……パルス分配器、２４Ｚ……加減速
回路、２５Ｚ……エラーレジスタ、２６Ｚ……
DA変換器、２７Ｚ……増幅器、２８Ｚ……直流
モータ、２９……パルスコーダ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ロボツト腕を振回させる回転軸を含み、直線
補間を実行しても定点の補間経路が直線とならな
いロボツトの制御装置において、前記定点の始点
と終点を結ぶ直線を複数の区間に分割して分割点
……Ｑ（ｉ―１）、Qi、Ｑ（ｉ＋１）……を得、各
区間の移動量ベクトルを演算する演算手段と、各
分割点における各軸位置データを発生すると共
に、該各軸位置データを用いて各区間毎に移動量
ベクトルに等しいパルスを回転軸を含む各軸駆動
手段に分配して前記各区間について直線補間を行
なう補間手段と、１つの分割点Qi迄前記定点を
移動させている間に、次の分割点Ｑ（ｉ＋１）の
位置データを発生せしめると共に、前記分割点Ｑ
（ｉ＋１）の位置データ発生に要する時間をt0と
するときt0＜ｔなる時間ｔを定め、 Qi，Ｑ（ｉ＋１）＝ｖ・ｔ（但し、ｖは線速度） を満足するように分割点Ｑ（ｉ＋１）を決定する
手段とを有することを特徴とするロボツト制御装
置。 ２ 前記直線補間を実行しても定点の補間経路が
直線とならないロボツトは円筒座標系ロボツトで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のロボツト制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55142605A JPS5769314A (en) | 1980-10-13 | 1980-10-13 | Numerical control system |
| US06/755,548 US4626756A (en) | 1980-10-13 | 1981-10-08 | Numerical control system |
| PCT/JP1981/000273 WO1982001426A1 (en) | 1980-10-13 | 1981-10-08 | Numerical control system |
| DE8181902762T DE3177094D1 (en) | 1980-10-13 | 1981-10-08 | Numerical control system |
| EP81902762A EP0062075B1 (en) | 1980-10-13 | 1981-10-08 | Numerical control system |
| KR1019810003862A KR880001647B1 (ko) | 1980-10-13 | 1981-10-13 | 로보트 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55142605A JPS5769314A (en) | 1980-10-13 | 1980-10-13 | Numerical control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5769314A JPS5769314A (en) | 1982-04-28 |
| JPS6315604B2 true JPS6315604B2 (ja) | 1988-04-05 |
Family
ID=15319199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55142605A Granted JPS5769314A (en) | 1980-10-13 | 1980-10-13 | Numerical control system |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4626756A (ja) |
| EP (1) | EP0062075B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5769314A (ja) |
| KR (1) | KR880001647B1 (ja) |
| DE (1) | DE3177094D1 (ja) |
| WO (1) | WO1982001426A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60220408A (ja) * | 1984-04-18 | 1985-11-05 | Hitachi Ltd | 関節形ロボツト用制御装置 |
| JPS6126106A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Fanuc Ltd | 工具位置補正方式 |
| JPH074739B2 (ja) * | 1985-07-01 | 1995-01-25 | フアナツク株式会社 | デジタイジング方法 |
| JPH0778682B2 (ja) * | 1985-08-07 | 1995-08-23 | 株式会社日立製作所 | ロボツトの制御方式 |
| JP2512099B2 (ja) * | 1988-08-24 | 1996-07-03 | 松下電器産業株式会社 | ロボットの動作教示方法および制御装置 |
| US5508596A (en) * | 1993-10-07 | 1996-04-16 | Omax Corporation | Motion control with precomputation |
| JP3274272B2 (ja) * | 1994-03-08 | 2002-04-15 | ファナック株式会社 | 座標系の手動送り方法並びにロボット制御装置 |
| JP3804994B2 (ja) * | 1994-07-15 | 2006-08-02 | ファナック株式会社 | ロボットの教示方法 |
| CN101180591A (zh) | 2005-03-23 | 2008-05-14 | 赫克有限公司 | 基于公差的轨迹规划和控制方法 |
| US8725283B2 (en) | 2006-08-04 | 2014-05-13 | Hurco Companies, Inc. | Generalized kinematics system |
| US7933677B2 (en) | 2006-08-04 | 2011-04-26 | Hurco Companies, Inc. | System and method for surface finish management |
| US8024068B2 (en) | 2006-08-04 | 2011-09-20 | Hurco Companies, Inc. | Machine tool control system |
| CA2659445C (en) | 2006-08-04 | 2015-05-12 | Hurco Companies, Inc. | System and method for tool use management |
| JP5276488B2 (ja) * | 2009-03-20 | 2013-08-28 | 株式会社森精機製作所 | 工作機械における工作物測定装置およびその方法 |
| US8904912B2 (en) | 2012-08-16 | 2014-12-09 | Omax Corporation | Control valves for waterjet systems and related devices, systems, and methods |
| US10859997B1 (en) | 2017-12-04 | 2020-12-08 | Omax Corporation | Numerically controlled machining |
| US11554461B1 (en) | 2018-02-13 | 2023-01-17 | Omax Corporation | Articulating apparatus of a waterjet system and related technology |
| US11904494B2 (en) | 2020-03-30 | 2024-02-20 | Hypertherm, Inc. | Cylinder for a liquid jet pump with multi-functional interfacing longitudinal ends |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5312749A (en) * | 1977-01-20 | 1978-02-04 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Speed controller for automatic welding machine |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343629B2 (ja) * | 1971-04-14 | 1978-11-21 | ||
| JPS5524609B2 (ja) * | 1973-07-12 | 1980-06-30 | ||
| US4031369A (en) * | 1975-08-12 | 1977-06-21 | The Bendix Corporation | Interpolation and control apparatus and method for a numerical control system |
| US4260940A (en) * | 1975-10-28 | 1981-04-07 | Unimation, Inc. | Programmable automatic assembly system |
| US4163183A (en) * | 1975-10-28 | 1979-07-31 | Unimation, Inc. | Programmable automatic assembly system |
| US4201937A (en) * | 1978-04-07 | 1980-05-06 | Unimation, Inc. | Control apparatus for programmable manipulator |
| US4420812A (en) * | 1979-09-14 | 1983-12-13 | Tokico, Ltd. | Teaching- playback robot |
| US4385358A (en) * | 1979-10-19 | 1983-05-24 | Tokico Ltd. | Robot |
| JPH0526979A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-02-05 | Kawasaki Steel Corp | テスト容易化回路 |
-
1980
- 1980-10-13 JP JP55142605A patent/JPS5769314A/ja active Granted
-
1981
- 1981-10-08 US US06/755,548 patent/US4626756A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-10-08 DE DE8181902762T patent/DE3177094D1/de not_active Expired
- 1981-10-08 WO PCT/JP1981/000273 patent/WO1982001426A1/ja active IP Right Grant
- 1981-10-08 EP EP81902762A patent/EP0062075B1/en not_active Expired
- 1981-10-13 KR KR1019810003862A patent/KR880001647B1/ko active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5312749A (en) * | 1977-01-20 | 1978-02-04 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Speed controller for automatic welding machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0062075B1 (en) | 1989-08-30 |
| EP0062075A1 (en) | 1982-10-13 |
| KR830008227A (ko) | 1983-11-16 |
| US4626756A (en) | 1986-12-02 |
| DE3177094D1 (en) | 1989-10-05 |
| WO1982001426A1 (en) | 1982-04-29 |
| EP0062075A4 (en) | 1985-11-14 |
| JPS5769314A (en) | 1982-04-28 |
| KR880001647B1 (ko) | 1988-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6315604B2 (ja) | ||
| US4530062A (en) | Method and apparatus for controlling industrial robots | |
| EP0187864A1 (en) | Acceleration/deceleration control system | |
| EP0357778B1 (en) | Method of speed control for servomotor | |
| JPS61156309A (ja) | 速度段差平滑機能を備えた数値制御装置 | |
| EP0209604B1 (en) | Interface system for a servo controller | |
| JPH0580834A (ja) | 機械部材の運動制御方法および装置 | |
| EP0080374B1 (en) | Method and apparatus for sensing current position in position control system | |
| WO1988004445A1 (en) | Numerical controller | |
| JPS63318240A (ja) | 加減速制御装置 | |
| EP0080377B1 (en) | Method and apparatus for sensing present position in position control system | |
| EP1403747A2 (en) | Numerical controller | |
| WO2023157244A1 (ja) | 加工時間予測装置及び加工時間予測方法 | |
| JPS58149512A (ja) | 数値制御方式 | |
| JPS62251901A (ja) | 多軸ロボツトの経路制御装置 | |
| WO1989001388A1 (en) | Axis switching device | |
| JP2000194409A (ja) | ロボットのプログラム変換装置 | |
| JPH11104934A (ja) | 自動工具交換動作時の主軸頭移動の制御方法および装置 | |
| JPH11194813A (ja) | 産業用機械の動作指令作成方法 | |
| JPS60231207A (ja) | 多軸サ−ボ系の指令発生方式 | |
| WO2023053349A1 (ja) | 数値制御装置 | |
| Leonhard | Trajectory control of a multi-axes robot with electrical servo drives | |
| JP2694638B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| JP2779797B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| JPH03246707A (ja) | 系統別位置補正方式 |