WO1983004323A1 - Method and device for automatically adjusting working position of robot - Google Patents

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WO1983004323A1
WO1983004323A1 PCT/JP1983/000165 JP8300165W WO8304323A1 WO 1983004323 A1 WO1983004323 A1 WO 1983004323A1 JP 8300165 W JP8300165 W JP 8300165W WO 8304323 A1 WO8304323 A1 WO 8304323A1
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WO
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working
work
robot
working end
data
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PCT/JP1983/000165
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English (en)
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Yoshitada Sekine
Fumiki Yokota
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Nissan Motor Company, Limited
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Priority claimed from JP9146182A external-priority patent/JPS58211880A/ja
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    • 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
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    • G05B19/232—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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with speed feedback only
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    • G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42213—Position overshoot, axis still moves after stop

Definitions

  • the present invention relates to a method for automatically adjusting the working position of an industrial robot used for an automated production line, for example, a production line for automobiles or automobile parts, and an apparatus used for the method.
  • the present invention relates to a method and an apparatus for automatically and finely adjusting a deviation of a work position due to each work.
  • an object of the present invention is to provide a method for automatically adjusting a difference between a previously stored work position and an actual work position in order to accurately position the work end of the robot at the work position. It is in.
  • Another object of the present invention is to provide an apparatus for performing the above automatic adjustment.
  • a plurality of working position detecting units are provided at the working end of the robot, and the working end accurately detects the working position.
  • the working end When it is positioned, it is arranged so that a predetermined detecting section detects the working position, and when the predetermined detecting section does not detect the working position, it is based on the position of the detecting section detecting the working position. Detects the direction and distance of the misalignment, and operates to correct the misalignment that detected the robot, and automatically adjusts the work position.
  • the method for automatically adjusting the working position of the robot comprises:
  • a plurality of working position detecting means are provided at the working end of the robot such that when the working end is positioned at the working position, the working end is located in a predetermined positional relationship with the working position.
  • the work position detecting means sets the work position to the predetermined position. Check if they have a relationship,
  • each working position detecting means When the working position detecting means does not have the predetermined positional relationship with the working position, the work position detecting state of each working position detecting means is determined to be different from the working position of the working end with respect to the working position. Detection
  • the robot automatic adjustment device of the present invention is provided with a plurality of solid detecting portions at the operating end, and each of the exchanging portions has an operating position that is equal to or more than a predetermined ratio of the detection area. It is configured to output an output signal when it is shifted upward.
  • the control circuit of the robot detects the deviation between the working end and the working position by combining the output signal from the detector], and drives the robot in the direction to correct this deviation.
  • a correction signal generating circuit for performing the correction The robot automatically adjusts the position of the working end according to the output signal of the correction signal generating circuit, thereby positioning the working end at the working position.
  • a movable arm having a working end for performing work such as screw tightening; a driving mechanism for moving the movable arm;
  • Control means for controlling and driving the drive mechanism in accordance with an operation program pre-taught to move the working end to a pre-taught work position
  • Attached to the working end when the working end is positioned at the actual working position, outputs a detection signal of a predetermined combination, and there is a deviation between the working end and the actual working position. If there is, a multiple-t working position detecting means for outputting a detection signal of a combination indicating the deviation; and
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state of a fastening work by a horizontal articulated robot to which the present invention is applied
  • FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view showing the automatic screw tightening device of FIG. 1,
  • Fig. 3 is a block diagram showing an example of a detector installed at the tip of an automatic screwdriver.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a replacement circuit unit of the detection unit in FIG. 3
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the size of a detection object and a hole of a glove box rim,
  • FIG. 6 is a diagram used for defining the name of the detection unit in the four circumferences of the extraction object
  • FIG. 7 is a diagram showing the position of the robot according to the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a control device for a horizontal articulated robot shown in FIG.
  • FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 7
  • FIG. 9 (to 0) is a diagram for explaining the outline of position correction
  • FIG. Fig. 1 is a flowchart showing a return operation performed by the control unit of Fig.
  • FIG. 11 (AJ (B) and (Q) are explanatory diagrams each showing a configuration example of a bubble of a detection object.
  • FIG. 12 is an enlarged partial cross-sectional view schematically showing a sensor body used in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an enlarged end view showing a non-end face of the sensor body of FIG. L2,
  • FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of a detection circuit
  • FIGS. 1 and 5 are explanatory diagrams showing the relationship between the size of the detection object and the hole in the glove box lid.
  • FIG. 16 is a diagram for defining the name of ⁇ 9 of the i 9 vagina in the detection object
  • FIG. 17 is a block diagram showing an example of the control device of the horizontal multi-joint type mouth bot of FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIGS. I9 and FIG. 20 are diagrams for explaining the calculation contents of the displacement error calculation unit in FIG. 7 respectively. Preferred embodiments for carrying out the invention
  • FIG. 1 the described with reference to the embodiment accompanying drawings of the present invention is a perspective view showing a fastening ⁇ by the applied horizontal articulated robots present invention.
  • a horizontal articulated mouthpiece 1 also referred to as a mold has a column 3 fixed upright on a base 2 and moves up and down in the direction of the arrow 3 with respect to the column 3
  • the first arm 5 that rotates in the X-y plane with respect to the lifting / lowering section 4 in the direction of the arrow 0, and the same arm with respect to the i-th arm 5 in the X-y plane.
  • the axis is configured to the second arm 6 and the wrist portion 8 attached to the end plate 6a of the second arm 6 and rotatably attached to an automatic screw tightening machine 7 described later via a bearing. Therefore, the axis is configured.
  • the elevating unit 4 is driven in the direction indicated by the arrow Z by the motor M 1 attached to the column 3 via the reduction gear GB 1 and the tiller-linear motion conversion structure in the column 3,
  • the first arm 5 is driven by a motor M 2 attached to the elevating unit 4 in the direction indicated by the arrow ⁇ 1 via a speed reducer GB 2.
  • the second arm 6 is Yado in two directions via a reduction gear G beta 3 Te motor M 3 Niyotsu that J? With preparative to the first arm 5.
  • Reference numeral 3 denotes a pulse generator attached to the output of each of the motors -M i to ⁇ 3 ⁇ , and detects the moving positions of the elevating unit 4 and the first and second arms 5, 6, respectively.
  • the belts VT 1 and VT 2 are mounted], so that even if the first and second arms 5 and 6 turn in the directions indicated by arrows 1 and 2 respectively, the automatic screw tightening machine ⁇
  • the posture is always constant.
  • this horizontal articulated ⁇ -bot 1 was clamped on a conveyor 9 that was fed from the Y direction indicated by an arrow and stopped at the position shown in the figure by a work transfer conveyor 9 installed on the front surface thereof. Work to tighten the glove box lid 12 to the glove box 11 in the instrument panel 10 of the automobile.
  • the groove 12 is provided with a hole 12a for screwing a tubing screw into the glove box slit 12.
  • the hole 12a is provided at the upstream of the conveyor 9 to connect the glove box lead 12 to the glove box. At the time of temporary installation in Box 11, match the phase with the hole on the glove box side.
  • the automatic screw tightening machine 7 attached to the tip of the robot 1 may be used in advance, for example.
  • the position correcting device described later attempts to absorb a positional deviation error between the hole 12a and the tip of the automatic screw tightening ⁇ 7.
  • the tapping screw 14 sent from the screw supply port 13 communicating with a supply pipe (not shown) is used.
  • a supply pipe (not shown)
  • the chuck jaws 15, 15 are brought into contact with the tightening surface, and the automatic screw tightener 7 is used.
  • the bit 7a moves forward and pushes the chuck claws 15 and 15 together with the tapping screw 14 so that the tapping screw 14 inks into the hole on the tightening surface, and then the bit 7a ⁇ ⁇
  • the screw is tightened by rotating the motor.
  • the tip ends of the chuck claws 15, 15 of the automatic screw tightening machine 7 are provided with four detectors for detecting the presence of the holes 12 a of the glove box ridge 12 in FIG. It also plays the role of a detector for dispersing and distributing in a fixed array.
  • the outer peripheral portions of the tip surfaces 15a, 15a of the chuck claws 15, 15 have a total of four relief holes 15 of the same diameter, two in each case. 15 b4 is symmetrically drilled, and the bottom of each of these four relief holes 15 bl to 15 b 4 has four lights molded into the check claws 15 and 15.
  • the light receiving end 16a of the fiber 16 is fixed.
  • these four optical fibers 16 are moved out of the positions of, for example, the check claws # 5 and 15 shown in FIG. 2 and then set outside in the head of the automatic screw tightening machine 7. Led to the circuit.
  • the detection circuit employs, for example, four circuit units having a configuration as shown in FIG. "
  • This circuit receives the light delivered by the optical fiber 16 at the phototransistor; PT, and resists the current according to the light intensity.
  • the voltage VX generated at both ends of the resistor R is received by, for example, the Schmitt trigger buffer SH of the CMOS, and if the voltage Vx is greater than its input regulation level V ⁇ H / J, Set the circuit constant so that the output e force becomes "H” or "L".
  • the tip surfaces 15a and 15a of the chuck claws 15 and 15 have a diameter d1 of 15a, a hole of a glove box rim 12 and a diameter d2 of 12a, and a relief hole 15 bl to l5.
  • a magnitude relationship as shown in FIG. 5 is set between the diameter d 3 of b 4 and the relief hole 15 b 4 is approximately 2 Z 3 with respect to the hole 12 a as shown in FIG.
  • the output e is set to "L" when the above is II, and to "H" otherwise.
  • the hole 12a of the glove box slit 12 is the hole 1a
  • diode D is for preventing reverse connection
  • zener diode ZD1 is for preventing backflow
  • zener diode ZD2 is for absorbing surge.
  • the output P 4 forces' 1 "forces" 0 u or the examining that - Niyotsu Te, presence end surface 1 6 a of the optical fiber 1 6 is a detector of the relief hole 1 5 b 4 are holes 1 2 a Is detected.
  • the detectors Q1 to Q4 corresponding to the relief holes 15bl to 15b4 are referred to, and the outputs of the respective detectors corresponding to them are P1 to P Called. ⁇
  • FIG. 7 shows a pi-bot position adjusting device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a control block diagram of the horizontal articulated mouth port 1 of FIG.
  • the drive unit 22, the speed detection unit 23, and the position force counter 24 drive the lifting unit 4 in Fig. 1.
  • the digital DC servo system of the motor M1 and the digital DC servo system of the other first and second arms 5, 6 are configured in exactly the same way, and are not shown.
  • the movement data calculating section 17 is configured so that when the gate circuit 18 is opened by a later-described gate signal Gi, the automatic screw tightening section 7 shown in FIG. Based on the position data indicating the previous target position and the current position data of the lifting unit 4 and each of the first and second units 5 and 6 stored in the current position register 25.
  • the memory 19 has a plurality of position data and the origin of the robot, which are the results obtained by, for example, teaching of the positions of the holes 12a of the groove box lid 12 in FIG. Position data, etc., are stored and read out according to a predetermined work order.
  • the pulse distributor 20 forms a pulse signal representing the amount of movement (angle) of each unit by the number of pulses based on the calculation result from the movement data calculation unit 17, and converts each pulse signal into each digital DC signal. Distributed and output to deviation counter 21 of the servo system. .
  • the motor M 1 is rotationally driven and controlled via a DZA converter and a servo amplifier in the drive unit 22 according to the count output of the start difference counter 21.
  • An outline of the speed and position (rotation amount) control is as follows.
  • the pulse signal from the pulse distributor 20 is supplied to the up-count terminal U of the deviation counter 21 and the pulse generator PG 1 operated by the motor Mi.
  • the pulse signal fed back from the counter is used as the deviation counter 21 down-count terminal! Are input via switching circuits (not shown).
  • the count value increases, and after the predetermined time ll, the count value of the Delta difference counter 21 is kept constant. Then, when the pulse signal input to the end count terminal U of the deviation counter 21 disappears, the count value is decremented by the pulse signal from the pulse generator PG1.
  • the driving unit 22 uses the count value of the deviation counter 21 that makes such a change as the speed reference value, this speed reference value and the actual speed value from the speed detector 23 (the FZV conversion of the pulse signal from the pulse generator PGI The driving unit 22 performs speed feedback control so that the two values coincide with each other.
  • the deviation counter 21 starts to count the pulse signal from the pulse distributor 20 to start the rotation of the motor Mi, and the count value of the deviation force Venta 21 increases and becomes constant.
  • the motor Mi rotates by the number of revolutions corresponding to the number of pulses and stops, thereby controlling the position (volume). If the amount of recovery is above or below a predetermined value, the following correction is made.
  • the rotation direction of the motor M 1 can be detected by discriminating the phase of the output pulse signal.
  • the switching circuit described above is provided with its discrimination function, and when the motor M 1 is rotating forward, the pulse signal from the pulse generator PG 1 is used as described above; D. In the case of reverse rotation, input the pulse signal to each of the ab counters.
  • the count ⁇ of the deviation counter 21 does not become zero. If the rotation amount exceeds a predetermined value, the count value of the tolerance counter 21 is a negative value, and the motor 1 rotates in the reverse direction. In addition to the rotation, the pulse signal output from the pulse generator PGi in accordance with the rotation causes the negative force value to be incremented in the positive direction, thereby increasing the count. It works to make the count value zero.
  • the motor M i eventually rotates by the number of rotations corresponding to the number of pulses of the pulse signal from the pulse distributor 20 and stops.
  • the current position register 25 counts the apparent tilling amount (forward rotation amount / reverse rotation amount) from the start time of each of the motors Mi to M3 whose drive is controlled as described above.
  • the count output from the three position force counters 24 is stored so that the current position data indicating how much each part of the mouthbot 1 has moved from the home position can be stored. Always hold. -Each of these position counters 24 also detects the phase of the pulse signal from each pulse generator; PG "i to PG3, and detects the pulses during forward rotation of motors Mi to M3.
  • a switching circuit for inputting a signal to the up-count terminal and a pulse signal for reverse rotation to the down-count terminal are connected to the input side.
  • the tip of the automatic screw tightening machine 7 attached to the wrist 8 of the robot 1 in FIG. 1 is installed on the conveyor 9. Positioning can be performed in the vicinity of (possibly coincident with) each of the holes 12a of the glove box slit 12 temporarily provided in the glove box 11 of the nozzle 10.
  • the detection circuit 26 includes the four detection circuit units shown in FIG. 4, and the outputs P 1 to! 0 described above according to the detection results of the detection units Q 1 to Q 4. Outputs 1 .
  • the discrimination circuit 27 includes an output P i? I from the detection circuit 26 input through a dirt circuit 28 opened by a gate signal G 2 described later.
  • ⁇ P4 is input as binary data, and signals S0-S13 are output under the conditions shown in Table 1.
  • the discriminating circuit 27 acting in this way can be easily formed by, for example, a known binary-to-hexadecimal conversion circuit.
  • the control unit 29 controls the entire robot including the control according to the present invention.
  • the control unit 29 first outputs a gate signal G 1 to the gate circuit 18. Then, the gate circuit 18 is opened, so that the position data indicating the first target position is output from the memory 19 to the movement data calculating section 17.
  • the movement data calculation unit 17 calculates the movement data of each part of the robot 1 based on the falling timing of the gate signal G1, and calculates the calculation data. The result is output to the pulse distributor 20.
  • the pulse distributor 20 receives the calculation result and distributes and outputs a pulse signal corresponding to the calculation result to each deviation counter 21 of each digital DC servo system.
  • the positioning control according to the input pulse signal is performed by the operation of the digital; DC servo system described above, so that the tip of the automatic screw tightening ⁇ 7 attached to the wrist 8 of the robot 1 It is positioned at the target position near the position of the first hole 12 a of the glove box slider 12.
  • the robot 1 is moved from the origin to the first target position immediately.
  • a plurality of medium mystery points are set between the two and the robot 1 Are limited.
  • the distribution end signal PE shown in FIG. 8 is input to the control unit 29.
  • the control unit 2 9 outputs the Unage preparative signals G 2 by are shown in Figure 8 receives the distribution completion signal PE Ke 'to over preparative circuit 2 8 opens the gate circuit 2 8.
  • control unit 29 If the control unit 29 receives this signal and the signal is S0, the position cannot be corrected because none of the detection units Ql to Q4 has detected the hole 12a of the glove box rim 12 Then, it outputs an abnormal signal NG and performs abnormal processing such as stopping the operation of robot 1.
  • the input signal is S i to S 12, it outputs one of the corresponding selection signals ⁇ to ⁇ 12 to the selection reading circuit 30. .
  • the relationship between the contents of the position correction data stored in the registers RST1 to RST12 and the selection signals ⁇ to ⁇ 12 is set, for example, as shown in Table 2.
  • & 1 chuck claws 15, 15 3 ⁇ 43 ⁇ 4 surface 15 a, 15 a gd 1- escape hole diameter d 3
  • £ 2 ⁇ 12 a of ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ 2/2 Ichi ⁇ [not a hole diameter d 3
  • the position is corrected as shown in Fig. 9 (D) by a single position correction.
  • the control unit 29 executes the control program shown in FIG.
  • the control program executes the control program shown in FIG.
  • the control program executes the control program shown in FIG.
  • the control program is executed, first, the gate signal G 1 is input from the control unit 29 to the gate circuit 18 in STEP 1, and the gate circuit 18 is opened.
  • the work position data stored in the memory 312 in STEP 2 is transferred to the movement data calculation section 17.
  • the movement data calculation unit 17 calculates the work position data transferred from the memory 19 via the gate circuit 18 and the current position data and movement data input from the current position register 25.
  • each digital DC servo system is driven via the pulse distributor 20 and the automatic screw tightening machine is positioned at the work position in STEP 3.
  • control unit 2 9 STE JP 4 outputs a gate signal G 2, determine the detection circuit output P 1 to P 4 of the detection section Q 1 to Q 4 and the open gate circuit 2 8 Input to circuit 27.
  • the discrimination circuit 27 has a detection circuit output: 1 to!
  • the control unit 29 reads the discrimination output in STEP 5 and checks whether the discrimination output is SI 3 in STEP 6.
  • the determination result is YES in STEP 5, i.e. determine the output if the S 13, the control unit 2 9 3 £ 1 5 1 0 at output a goo preparative signals G 1 grayed - Open the door circuit 1 8, MEMO Transfer the work position data in step 19 to the movement data calculation section 17.
  • the movement data presentation unit 17 calculates movement data according to the work position data input from the memory 19 and the position data input from the current position register 25.
  • the pulse distributor 20 drives the digital DC servo system based on the movement data, operates the automatic screw tightening machine 7, and performs the screw tightening operation in STEP12. After that, confirm the completion of the screw tightening work in STEP 13 and, if the screw tightening operation is not completed, return to STEP 1 and continue the screw tightening work.
  • the discrimination output of the discrimination circuit 27 is S 0. If the discrimination output of the discrimination circuit 27 is S0, the discrimination result of STEP 7 is YES, and the NG signal is output in STEP 9 to stop the operation of the robot. On the other hand, if the determination result of STEP 7 is N 0, selection signals T 1 to T 12 corresponding to the determination outputs S 1 to S 12 of the determination circuit 27 are output from the control unit 29 in STEP 8. Accordingly, the corresponding registers 1 3 1 1 to 1 1 8 1 1 12 are accessed through the selection read circuit 30 by the selection signals 1 to 12.
  • the stored contents of the registered registers RSTl to RST12 are transferred as position correction data to the movement data calculation unit 17 through the selective readout circuit 30.
  • the movement data calculation unit 17, pulse distributor 20, and digital DC servo system of each part of the robot operate according to this position correction data to adjust the position of the tip of the automatic screwdriver 7.
  • the target position processed in STEP 1 in the second and subsequent times is sequentially read from the memory 19 in correspondence with each hole 12 a of the glove box slider 12.
  • the IST 12 constitutes the position correction amount determining means, and the movement data calculation unit 17, the pulse distributor 20, the current position register 25, and each digital DC servo system constitute the position correction control means. .
  • FIG. 11 (B) shows a state in which the tip surfaces 15a and 15a of the check claws 15 and 15 are open.
  • the number of detection units may be any number as long as it is two or more, and may be, for example, seven as shown in FIG.
  • the automatic screw tightening machine 7 is attached to the wrist 8 of the robot 1, but the wrist 8 is fitted with a mechanical hand handle to Alternatively, the automatic screwing machine 7 may be gripped by a screw.
  • a plurality of detectors such as those attached to an automatic screw tightening machine as described above, are installed on the nut runner. If you attach it, it will have the same effect.
  • a plurality of detectors should be provided on the mechanical hand handle. As a result, the positional deviation between the insertion hole of the bin and the mechanical hand may be detected to correct the position.
  • the misalignment between the working area of the robot and the working end of the robot which may be a threaded hole, can be reduced by a relatively simple device. Because it is possible to correct and inhale faster than conventional visual recognition devices, there is a great deal of impeachment when installing robots on production lines.
  • FIGS. I2 to 20 show a second embodiment of the present invention and show an example in which a sensor is used in place of the automatic screwdriver of the first embodiment.
  • the head i 07 b is fixed as a protruding lip.]?
  • This head 10 b The leading end face 107c of the optical fiber has a light receiving surface of the nine optical fibers 113 (only five are shown in the figure) molded in the head section 107b.
  • the i 13 a is a later-discussed part, and is distributed and arranged at each position shown in FIG. 3.
  • 0 is the center point on the leading end face 107c of the head portion 107b.
  • the circuit shown in Fig. 4 is used for about 9 m.
  • This circuit receives the light had it occurred transmitted to the fiber optic i 1 3 in the Photo preparative La Njisuta PT 1, electric current corresponding to the light intensity in the resistor R 1.
  • the output e ' will be output when the light-receiving end face 113a is more than about 2 Z3 3 ⁇ 41 with respect to the hole 12a as shown. Is "L”, otherwise "H".
  • the hole 12a of the glove box lid ⁇ 2 is the part other than the hole 12a] 3.
  • diode; D ' is for preventing reverse connection
  • zener diode Z D'l is for preventing backflow
  • zener diode Z is for absorbing surge.
  • each light-receiving end face 113 a of 19 mm is referred to as Q 1 to Q is as shown in the figure, and the corresponding circuit ffi force in FIG. Pl to P19.
  • FIG. 17 is a control block diagram of the horizontal articulated mouth port i of FIG. 1 including the robot position error detecting device according to the present invention.
  • the JL 2 i, the driving unit 122, the speed detecting unit 123, and the position force counter 124 are the digital DG servo system of the motor M1 that drives the lifting unit 4 in FIG. ),
  • the other digital DG-servo systems of the first, second, fifth and sixth are exactly the same, so they are not shown.
  • the movement data calculation unit 117 when the gate circuit 118 is opened by the gate signal Q described later, opens the old position data area i 19 a of the memory 119.
  • the sensor body JL07 shown in Fig. 1 (corresponding to the tip of the automatic screw tightening ⁇ when an automatic screw tightening machine is attached to the wrist 8 of the robot 1) Movement of the lifting / lowering unit 4 based on the position data indicating the target position and the current position data of the lifting / lowering unit 4 and each of the first and second arms 5 and 6 stored in the current position register 125.
  • the amount and the movement angles of the first and second arms 5, 6 are calculated, and the calculated result is output to the pulse distributor 120.
  • the position of each hole 12a of the glove box lid L2 before changing to the new lot is obtained by, for example, teaching.
  • Multiple position data that is the result of the robot, the trace of the movement from the origin position of the robot to the first hole ⁇ 2a, the trace of the movement between each hole I2a, and the last hole ⁇ 2 To determine ftfL? From a to the origin position ⁇ : And a plurality of relay position data and work position data (not read out at the time of displacement of a position error) for lowering the elevating section 4 to perform a fastening operation, etc., are stored in accordance with a predetermined order. Read.
  • the pulse distributor i 20 forms a pulse signal that represents the movement amount (angle) of each unit by the number of pulses based on the calculation result from the movement data calculation unit 1 17.
  • the pulse signal is distributed and output to the deviation counter 12 ⁇ of each digital DC servo system.
  • the motor M 1 is rotationally controlled via the DZA converter and the servo amplifier in the drive unit ⁇ 22 according to the count output of the deviation counter 12 JL.
  • the speed and position ⁇ (Rotation :) The outline of the control is as follows.
  • the pulse signal from the pulse distributor 120 is applied to the up-count terminal U of the deviation force counter 21.
  • the pulse signal fed back from the pulse generator PG 1 operated by the motor M 1 is transferred to the down-counter terminal D of the deviation counter 12 2, and the switching circuit, not shown, respectively. To enter through.
  • the deviation counter 1 2 has a speed determined by the pulse signal period and the output characteristics of the pulse generator PG 1 until a certain time elapses after the motor M 1 starts rotating.
  • the count value of 1 increases, and after the lapse of the predetermined time, the count value of the deviation force counter 122 is kept constant.
  • the count value of the deviation counter 12i that makes such a change is set as the speed reference value, and this speed reference value and the actual value from the speed detection unit 123 are used.
  • the drive unit 122 performs speed feed pack control by comparing the speed value (obtained by converting the pulse signal from the pulse generator PG1) so that they match.
  • the motor Ml starts rotating by the deviation force counter 1 2 1 starting to count the pulse signal from the pulse distributor 1 20, and the deviation force counter 1 2 1
  • the motor Ml rotates by the number of rotations corresponding to the number of pulses and stops, thereby controlling the position (the amount of rotation).
  • the amount of tillage of the motor M 1 is above or below a predetermined value 3 ⁇ 4, the following correction is performed.
  • the rotation direction of the motor M 1 can be detected by discriminating the phase of the output pulse signal.
  • the pulse signal from the pulse generator PG "1 is converted to the deviation counter 1 2 Input the pulse signal to the down-count terminal D (1) and the pulse signal to the up-count terminal U in the case of reverse rotation.
  • the count value of the deviation counter 1 2 1 is naturally less than zero, so that the motor M 1 is further turned on. Acts to rotate in the positive direction so that the count value becomes zero, and if the rotation amount exceeds a predetermined value, the count value of the deviation counter L 21 is a negative value. As a result, the motor Mi is rotated in the reverse direction, and the pulse signal output from the pulse generator PG1 in accordance with the rotation causes the negative force value to move in the positive direction by the pulse signal output from the pulse generator PG1. It is incremented and acts to bring the count value to zero.
  • the motor M1 eventually stops by rotating a number of times corresponding to the pulse number of the pulse signal from the pulse distributor 120.
  • the current position register 125 stores the apparent rotation amount (forward rotation amount / reverse rotation amount) from the start time of each of the motors M 1 to M 3 that are driven and controlled as described above.
  • the count output from the fixed position counters 1 2 4 to be stored is stored.3)
  • the amount of movement of each part of the robot 3 ⁇ 4 from the origin position 3 ⁇ 4 The current position data shown is always retained.
  • Each of these position counters 124 also detects the phase of the pulse signal from each of the pulse generators PG1 to PG3, and outputs pulses during normal rotation of the motors Ml to M3.
  • the switching circuits for inputting the pulse signal for the reverse rotation to the up-count terminal and the pulse signal to the down-force terminal are respectively connected to the input side.
  • the control unit 27 controls the entire robot including the control according to the present invention.
  • control section # 27 when the position data correction mode signal is input, the control section # 27 outputs the work-inhibition signal H #memory 1 # 9 during the engagement to the old position data area 11 9 Prohibits the reading of only the above-mentioned working position data stored in a.
  • the tip of the sensor body ⁇ 07 should be connected to each hole 1 2 a of the glove box lid 12 when a displacement error is detected.
  • the control unit 1_27 outputs the gate signal G to the gate circuit ⁇ 18 and the gate circuit 11 8, the position data indicating the first target position is output from the old position data area il 9a of the memory 119 to the moving data calculating unit 117.
  • the movement data calculation unit 717 calculates the movement data of each part of the robot 1 based on the falling timing of the gate signal G ”, and calculates the movement data. The result is output to the pulse distributor 120.
  • the pulse distributor 120 distributes the pulse signal according to the above calculation to each digital; each deviation force counter 121 of the DG servo system. Output.
  • the position of the sensor body 7 attached to the wrist 8 of the robot ⁇ ⁇ is controlled because the positioning control is performed according to the input pulse signal. Is positioned at a target position near the position above the first hole JL 2 a of the groove box ridge 12.
  • the robot 1 was moved from the origin to the first target position.? Actually, it was moved to the first target position.
  • the driving trajectory of robot 1 is limited based on the position data.
  • the control unit 27 receives the signal and outputs the signal PE from the detection circuit 26 at the received timing. Output P 1 ⁇ according to the hole detection status of rebels Ql to Q19! 5 Insert 19.
  • the gate circuit 1 1 8 If at least P i among the outputs P i to P i9 is “1”, at least the detection part Q 1 located at the center of the tip surface 7 c in FIG. open the gate circuit 1 1 8 outputs a goo preparative signal G to the gate circuit 1 1 8 shown in S Figure been regarded as the difference without erroneous deviation Runode 3 ⁇ 4 position when viewed in the 2 a, by it connection The position data indicating the next target position is read from the memory ⁇ 19 previous position * data area 1 19 a.
  • the signals S2 to S19 indicating the type of the output that is " ⁇ " are sent to the readout circuit 1 28 by the timing shown in FIG. Output.
  • the selective readout circuit 1 28 has a distance between the center 0 of the tip of the sensor body ⁇ 07 (see FIG. 13) and the center of each of the detection sections Q 2 to Q is.
  • the registers RST i to RS 18 which store the position vector data indicating the directions of the centers of the detection units Q 2 to QI 9 are selected according to the input signals S 2 to S 19, and the selected registers are selected. Outputs the position vector data to the position error calculator ⁇ 29.
  • the position error calculator 1229 calculates as follows to calculate the position of the center of the tip of the sensor body i 0.7 with respect to the hole 12a. * The deviation error is obtained, and the obtained result is output to the new position data calculation unit i 30.
  • the position vector data input from the selection readout circuit 128 is fixed at 1
  • the position vector data is output to the new position data calculation section 130 as it is.
  • the input position vector data is (3 ⁇ 43
  • the positional deviation error (including the distance and the direction :) of the center of the tip of the sensor main body 107 with respect to the hole i 2 a is obtained as is clear from the figure.
  • the respective data are calculated as 03 ⁇ 4n, (3 ⁇ 4m, OQ ⁇ ), and (03 ⁇ 4n + (53 ⁇ 4m + 63 ⁇ 4 ⁇ ) / 3 is calculated. Is output to the new position data calculation unit i 30.
  • the input position vector data is
  • the new position ⁇ data operation unit 30 is provided with position vector data indicating a position shift error received from the position error calculation unit i 29, and a current position register ⁇ Based on the current position at the center of the sensor body 107 from the point 25 (the data), the new position data of the first hole 12 a in the new glove box slid 2 The operation is performed, and the result is stored in the new position data area i b9b of the memory 1 i9.
  • the position vector data indicating the position * deviation error OP ⁇ The tip of the sensor body 107 is set to the origin.
  • the position of the coordinate system is a vector, it can be obtained by simply adding the end point coordinate value of the position vector to the X and Y coordinate values of the current position data at the center of the sensor body 107. it can.
  • control unit 1 27 monitors the memory 1 19 and confirms that the new position data is stored in the new position data area 1 19 b, and then sends the gate signal G to the gate circuit. 1 Output to L8 and repeat the above operation.
  • the new position data in the new position data area ii 9 b is transferred to the old position data area 1 19 a and the fastening work is started. Wait for command.
  • the example of distributing arrangement has been described, it is also possible to provide a solid escape hole in the front end face 107c, and dispose each light receiving end face portion 113 at the bottom of each escape hole.
  • the number of RETO detectors does not need to be fixed at 19 as in the above embodiment, but may be more or less.
  • the detection target of the detection units Q i to .Q i 9 may be a bolt, a pin, a mark, or the like in addition to the hole as in the above-described embodiment.
  • the new position data operation unit 130 uses the current position data of the current position register I 25.
  • the old position data may be used instead of the current position register i 25.
  • the present invention it is possible to automatically detect a displacement error between a small working area of the robot such as a screw hole and a working end of the robot. By correcting the position data based on the error, the time to change the position data can be significantly reduced compared to the past. , According to Thus, it is possible to improve the operation efficiency of work lines including robots.

Description

明 細 書
n ボッ ト の作業位置自動調整方法及びその装置 技 術 分 野
この発明は、 自動化生産ラ イ ン、 例えば自動車又は自動車部 品の生産ラィ ンに用いる産業用ロ ボッ ト の作業位置を自動調整 する方法及び、 これに用いる装置に関する ものである。 特に、 本発明は、 各ワークによる作業位置のズレを自動的に微調整す る方法及び装置に関するものである。 従 来 技 術
自動車、 自動車部品の生産ライ ンに用いられ、 部品の差込み、 締結作業等を行う産業用ロ ボッ ト においては、 所用作業を如何 にして迅速巧妙に失敗なく繰返すかが重要 課題となっている c 所用 ί乍業を失敗 ¾く反覆させるためには、 ロ ホ'ッ トの ί乍業端を 作業位置に正確に位置決めする必要がある。 一方、 周知のよ う に、 産業用ロ ボッ トは、 各^業位置の座標記憶し、 予め設定さ れた ί乍業プログラムに従って動作してお 、 各ワークの ί乍業位 置座標が一定であれば、 一度各 ί乍業位置の座標を正確に入力す れば、 ロボッ トの作業端は正確に作業位置に位量決めすること が出来るはずである。 しかし乍ら、 実際の ί乍業においては、 ヮ ークの胞体差等によって作業位置に微妙なズレを生じている。 特に、 ワークの f固体毎の作業位置のズレは、 ロ ッ トの異なるヮ ーク間においては相当に大き く ¾ ]9、 許容範囲を越えてロボッ ト の ί乍業を不能とすることも生じる可能性が有る。
本発明は、 上記のよ う な従来技術の問題を解決するために、 ロボッ トの作業端に、 ί乍業位置の検出檨能を持たせて、 ヮ ―ク の ί固体差又は口 ッ ト毎の ί乍業位置のズレを自動的に調整する よ う に したものである。 - 従って、 本発明の目的は、 ロ ボッ ト の作業端を作業位 Λに正 確に位置決めするために、 予め記憶された作業位置と実際の【乍 業位置のズレを自動調整する方法を提供することにある。
また、 本発明のも う一つの目的は、 上記の自動調整を行うた めの装置を提供することにある。 発 明 の 要 約
上記及びそれ以外の目的を達成するために、 本発明のロボッ 卜 の作業位置調整方法では、 ロ ボッ ト の作業端に複数の作業位 置検出部を、 ί乍業端が作業位置に正確に位置決めされたときに， 所定の検出部が作業位置を検出するよ うに配置する とともに、 前記所定の検出—部が作業位置を検出しないときに、 作業位置を 検出している検出部の位置に基づいてズレの方向及び距離を検 出し、 ロボッ トを検出したズレを修正するよ うに動作させて、 自動的に作業位置の調整を行う。 ― 本発明の好適実施例によれば、 ロボッ トの作業位置の自動調 整方法は、
ロ ボッ 卜 の作業端に、 該 Ρ業端が作業位置に位置決めされた ときに、 前記作業位置に対して予め定めた位置関係に位置する よ うに複数の作業位置検出手段を設け、
ロ ボッ トが予めティ一チングされた動作プログラムに従って 動作され、 作業端がティ ーチングされた作業位置に位置したと きに、 前記作業位置検出手段が作業位置に対して前記の予め定 めた位置関係と っているか否かをチェックし、
作業位置検出手段が前記^業位置に対して前記予め定めた位 置関係となっていないと きに、 各 ί乍業位置検出手段の作業位置 検出状態よ J9作業端の作業位置に対するズレ状態を検出し、
ロ ボッ ト を検出されたズレの状態に基づいて、 これを修正す るよ うに動作させるよ うに構成される η また、 本発明のロ ボッ ト の ί乍業位笸自動調整装置は、 ^業端 に複数 ί固の検出部を設け、 各換出部はその検出域の所定割合以 上が ί乍業位置上に位 ftしたときに、 撿出信号を出力するよう構 成されている。 ロボッ トの制御回路には、 検出部からの換出信 号の組合わせによ ]?、 作業端と作業位置との間のズレを検出 し， このズレを修正する方向にロ ボッ トを駆動するための補正信号 発生回路が設けられる。 ロボッ トは補正信号発生回路の出力信 号に応じて ί乍業端の位置を自動調整し、 これによ 、 作業端を ί乍業位置に位置決めする。
本発明の好適実施例によるロボッ トの泎業位置の自動調整装 置は、
ねじ締め等の ί乍業を行う ί乍業端を有する可動ァー ムと ； 該可動アームを動^させる駆動檨構と ；
該駆動機構を予めティ 一チングされた動作プログラムに従つ て制御駆動して、 前記作業端を予めティ —チングされた作業位 置に動作させる制御手段と ；
前記作業端に取付けられ、 該 ί乍業端が実際の^業位置に位置 決めされたときに、 予め定める組合わせの検出信号を出力し、 ί乍業端と実際の作業位置間にズレが有る場合には、 このズレを 示す組合わせの検出信号を出力する複 t 固の作業位置検出手段 と ； 及び
前記検出信号の組合わせに応じて、 作業端と実際の作業位置 とのズレを検出するとと もに、 前記可勣ァ一ム を前記ズレを修 正する方向に所定量動作させるために、 捐正信号を前記制御手 段に出力するよ うにした補正信号発生手段とにて構成される。 図 面 の 簡 単 な 説 §§
第 1図は、 この発明を適用した水平多関節型ロ ボッ トによる 締結 ί乍業の様子を示す斜視図、 第 2図は、 第 1図の自動ねじ締め檨の を示す拡大部分断 面図、
第 3図は、 自動ねじ締め機の先端部に一俘に設けた検出体の —例を示す構成図、
第 4図は、 第 3図の検出部の換出回路部の一例を示す回路図， 第 5図は、 検出体とグローブボックス リ ツ ドの穴との大きさ の関係を示す説明図、
第 6図は、 撿出体の 4 ί周の検出部の名称定義に供する図、 第 7図は、 この発明によるロボッ トの位置襦正装置を含む第
1図の水平多関節型ロボッ トの制御装置の一例を示すブロック 図、
第 8図は、 第— 7図の動^説明に供するタイ ミ ングチャート、 第 9図 ( 〜 0))は、 夫々位置補正の概薆説明に供する図、 第 1 0図は、 第 7図の制御部が実行する制歸動作を示すフ口 一図、
第 1 1図 (AJ(B)及び (Qは、 夫々検出体の泡の構成例を示す説明 図である。
第 1 2図は、 本発明の第二実施例に用いるセ ンサ本体の概略 を示す拡大部分断面図、
第 1 3図は、 第 L 2図のセンサ本体の免端面を示す拡大端面 図、
第 1 4図は、 検出回路の一例を示す回路図、
第 1· 5図は、 検出体とグロ ーブボッ クス リツ ドの穴との大き さの関係を示す説明図、
第 1 6図は、 検出体における i 9 膣の^ ¾の名称定義に供 する図、
第 1 7図は、 この ¾明の第二実旎例による第 1図の水平多関 節型口ボッ トの制御装置の一例を示すブロ ック図、
第 ！■ 8図は、 第 i 7図の動 説明に するタイ ミ ングチヤ一 卜 ¼
第 i 9図及び第 2 0図は、 夫々第 ί 7図の位置ずれ誤差演算 部の演算内容の説明に供する図である。 発明を実施するための好適実施例
以下、 この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明する c 第 1図は、 この発明を適用した水平多関節型ロ ボッ トによる 締結 ί乍業の様子を示す斜視図である。
同図において、 型と も称される水平多関節型口ボ ッ ト 1は、 基部 2上に正立固定した柱体 3 と、 この柱体 3に対 して矢示 Ζ方向に上下動する昇降部 4に対して X — y平面上を 矢示 0 1 方向に'旋回する第 1腕 5 と、 この第 i腕 5に対して同 じく X — y平面上を矢示 2方向に旋回する第 2腕 6 と、 この 第 2腕 6の端盤 6 aに取 付けられ、 後述する自動ねじ締め機 7をべァリ ングを介して回転自在に取]?付けた手首部 8 とによ つて軸構成されている。
そして、 昇降部 4は、 柱体 3に取 付けたモータ M 1 によつ て減速機 G B 1 及び柱体 3内の回耘一直籙運動変換檨構を介し て矢示 Z方向に駆動され、 第 1腕 5は、 昇降部 4に ¾ 付けた モータ M 2 によって減速機 G B 2 を介して矢示 θ 1 方向に駆動 される。
また、 第 2腕 6は、 第 1腕 5に取 J?付けたモータ M 3によつ て減速機 G β 3を介して 2方向に屋動される。
なお、 P G 1 〜！ 3は各モータ - M i 〜Μ 3 の出力翱に取 i? 付けたパルス ジェ ネ レータであ 、 夫々昇降部 4及び第 1 ， 第 2腕 5 , 6 の移動位置を檢出する。
また、 昇降部 4及び第 1 ， 第 2豌 5 , 6の違結軸部に回転自 在に取]?付けた歯付プーリ Pひ 1 ， ； P U 2 と、 自動ねじ締め機 7のまわ に固着した歯付ブ一リ P U 3 との間には、 夫々歯付
^0R£A C
ベル ト V T l , V T 2を張装してあ ]?、 これによつて第 1 ， 第 2腕 5 ， 6が夫々矢示 1 ， Θ 2方向に旋回しても自動ねじ締 め機 Ί の姿勢が常に一定となる。
そして、 この水平多関節型 πボッ ト 1は、 その前面に設置し たワーク搬送コンベア 9 によって矢示 Y方向から緞送されて図 示の位置に停止する コ ンベア 9上にク ラ ンプされた自動車のィ ンス ト ルメ ン トノ ネノレ 1 0におけるグロ ー ブボックス 1 1 に、 グロ ーブボックスリ ッ ド 1 2をねじ締めする作業を行う。
なお、 グロ ーブボック スリ ツ ド 1 2には、 タツ ビングねじを ねじ込む穴 1 2 aが穿設してあり、 この穴 1 2 a はコ ンベア 9 の上流でグロ ーブボックス リ ッ ド 1 2をグロ ーブボッ クス 1 1 に仮設する時に、 グロ ーブボック ス側の穴との間の位相を合せ てあ O o
そして、 このグロ ー ブボッ ク スリ ッ ド 1 2の穴 1 2 aの穿設 位置が部品毎に異なっている可能性があるので、 ロボッ ト 1の 先端に取り付けた自動ねじ締め機 7 を例えば予めティ —チング によって得た目標位置に移動させた時、 後述する位置補正装置 によって穴 1 2 a と自動ねじ締め檨 7の先端との位置ずれ誤差 を吸収しよ う とするものである。
次に、 第 2図を参照して自動ねじ締め機 7 の锭略を説明する, 同図において、 図示しない じ供給管に連通するねじ供給口 1 3から送られてきたタ ッ ピングねじ 1 4は、 図示しないリ タ ーンスブ リ ングによって図示のよ うに閉じた樹脂製のチャック 爪 1 5 , 1 5 によってチャックされており、 チャック爪 1 5 , 1 5を締め付け面に当て 、 自動ねじ締め機 7を押すと、 ビッ ト 7 aが前進してタッ ビングねじ 1 4 と共にチャック爪 1 5 , 1 5を押し広げるため、 タツビングねじ 1 4が締め付け面の穴 に硯き、 その後ビッ ト 7 aが内葳モ一タによって回転してねじ 締め力 ^なされる。 そして、 この自動ねじ締め機 7 のチャック爪 1 5 , 1 5の先 端部は、 第 1図のグロー ブボックス リ ツ ド 1 2の穴 1 2 aの存 在を検出する 4個の検出部を一定の配列で分散配置するための 検出体の役目もなす。
すなわち、 第 3図に示すよ う にチャック爪 1 5 , 1 5の先端 面 1 5 a , 1 5 aの外周部には、 夫々 2個ずつ計 4個の同径の 逃げ穴 1 5 b l〜 1 5 b 4 を対称的に穿設してあり、 これ等 4 個の逃げ穴 1 5 b l〜 1 5 b 4の各底部にはチヤック爪 1 5 ， 1 5内にモール ドした 4本の光ファイバ 1 6の受光端面部 1 6 aを夫々固定してある。
そして、 これ等 4本の光フアイパ 1 6は、 例えば第 2図に示 すチヱック爪 Γ5 ， 1 5 の位置から外部に一旦出た後、 自動ね じ締め機 7 の頭部内に設けた検出回路に導かれている。
検出回路は、 例えば第 4図に示すよ うな構成の回路部を 4倜 傭えている。 "
この回路部は、 光ファイバ 1 6 によって沄達された光をフォ ト ト ラ ンジスタ ； P Tで受けて、 その光強度に応じた電流を抵抗
Rに流す。
そして、 この抵抗 Rの両端に発生する電圧 V Xを例えば CM O Sの シュミ ツ ト ト リ ガバッファ S Hで受けて、 電圧 V xがそ の入カスレ ショノレドレベル V τ Hよ り大きいか/ J、さい力 で出力 e力 " H "又は " L " になるよ うに回路定数を設定する。
例えば、 チャック爪 1 5 ， 1 5の先端面 1 5 a ， 1 5 aの径 d 1 、 グロ ーブボックス リ ツ ド 1 2の穴 1 2 aの径 d 2、 及び 逃げ穴 1 5 b l〜 l 5 b 4の径 d 3 の間に、 例えば第 5 図に示 すよ うな大小関係を設定した場合、 例えば逃げ穴 1 5 b 4が図 示のよ うに穴 1 2 a に対して約 2 Z 3以上 IIいた時に、 出力 e 力 " L " に、 それ以外では " H " になるよ う にする。
なお、 グロ ーブボッ クスリ ツ ド 1 2 の穴 1 2 aは、 穴 1 a
OMPI 以外の部分よ り暗くなつている。
このよ うにすると、 シュミ ッ ト ト リ ガバッ ファ S Hの出力 e 力 ' L " の時、 出力 ト ラ ンジスタ T rがオフであるから、 出力 P 4は定電流源 C Iによって " 1 " になり、 出力 eが " H "の 時、 出力 ト ラ ンジスタ T rがォンして、 出力 P 4が " 0 " にな る O
なお、 同回路部中、 ダイオー ド Dは逆接防止 、 ツエナ一タ' ィオー ド Z D 1は逆流防止用、 ツエナーダイォー ド Z D 2はサ ージ吸収用である。
したがって出力 P 4力 ' 1 " 力 " 0 u かを調べること-によつ て、 逃げ穴 1 5 b 4 の検出部である光ファイバ 1 6の端面部 1 6 aが穴 1 2 aの存在を検出したか否かを知ることができる。 以下、 第 6 図に示すよう に、 逃げ穴 1 5 b l〜 1 5 b 4に対 応する検出部 Q 1〜Q 4 と称し、 それ等に対応する各検出回路 部の出力を P 1〜P と称する。 ―
第 7図は、 この発明による πボッ トの位置禧正装置を含む第
1図の水平多関節型口ボッ ト 1の制御ブロック図である。
なお、 第 7 図のパルス分配器 2 0から先の倡差カ ウンタ 2 1. 駆動部 2 2、 速度検出部 2 3、 及び位置力 ゥ ンタ 2 4は、 第 1 図の昇降部 4を駆動するモータ M 1のデジタル D Cサ一ボ系で あり、 他の第 1 ，第 2腕 5 , 6のデジタル D Cサ一ボ系は全く 同様に構成されているので、 図示を省略する。
先ず、 ロボッ トを駆動制御するための基礎となる部分に就て 説明する。
同図において、 移動データ算岀部 1 7は、 後述するグ一 ト信 号 G i によってゲー ト回路 1 8が開いた時に、 メモ リ 1 9から 読み出される第 1図の自動ねじ締め檨 7 の先^の目標位置を示 す位置データと現在位置レジスタ 2 5 に格納されている昇降部 4及び第 1 ， 第 2豌 5 , 6各部の現在位置データとに基づいて.
GM?I 昇降部 4の移動量及び第 1 ， 第 2腕 5 , 6の各移動角を算出し て、 その算出結果をパルス分配器 2 0に出力する。
なお、 メ モ リ 1 9 には、 第 1 図のグロ ーブボックス リ ツ ド 1 2の各穴 1 2 aの位置を例えばティ一チングによって求めた結 果である複数の位置データやロボッ トの原点位置データ等が格 納してあり、 予め定めた作業順序に従って読み出される。
ただし、 これ等の各位置データでは、 ロ ボッ ト 1の先端の自 動ねじ締め機 7 を夫々相異なるグローブボックス リ ッ ド 1 2の 各穴 1 2 a上に正確に位置決めできる保証はないが、 少なくと もその近傍に位置決めすることは可能である。
パルス分配器 2 0は、 移動データ算出部 1 7からの算出結杲 に基づいて、 各部の移動量（角 ） をパルス数で表わしたパルス 信号を形成して、 夫々のパルス信号を各デジタル D Cサーボ系 の偏差カ ウ ンタ 2 1 に分配出力する。 .
デジタル D Cサ一ボ系では、 倡差カウンタ 2 1 のカウン ト出 力に応じて駆動部 2 2内の D Z A変換器及びサーボアンブを介 してモータ M 1 を回転駆動制御するよ うになつており、 その速 度及び位置（回転量 ）制御の概略は次の如くである。
すなわち、 モータ M 1 を正転方向に回すべき時は、 パルス分 配器 2 0からのパルス信号を偏差カ ウ ンタ 2 1のアップカ ウン ト端子 Uに、 モータ M i によって作動するパルス ジェネ レータ P G 1 からフィー ドバックされるパルス信号を偏差カウ ンタ 2 1のダウ ンカ ウ ン ト端子！ に、 夫々図示しない切換回路を介し て入力する。
このよ うにすると、 モータ M i が回転し始めた時点から一定 時間経過するまでは、 パルス信号の周期及びパルスジエネレ一 タ； P G 1の出力特性によって決まる速さで、 信差カ ウ ンタ 2 1 のカ ウ ン ト値は増加し、 前記一定時間 l l後は僵差カゥ ンタ 2 1のカ ウ ン ト値は一定に保たれる。 そして、 偏差カウ ンタ 2 1の了ッブカウン ト端子 Uに入力さ れるパルス信号がなくなると、 パルス ジェネレータ P G 1から のパルス信号によってそのカウント値がデク リ メ ン トされてい く。
このよ う な変化をする偏差カ ウンタ 2 1 のカウン ト値を速度 基準値として、 この速度基準値と速度検出部 2 3からの実速値 (パルスジェネ レータ P G Iからのパルス信号を F Z V変換し て得る ） とを比較して両者が一致するよ う に駆動部 2 2は速度 フィ 一 ドバック制御する。
このよ う に、 偏差カウ ンタ 2 1がパルス分配器 2 0からのパ ルス信号をカウント し始めることによってモータ M iが回転し 始め、 偏差力 ヴンタ 2 1 のカウ ン ト値が増加、 一定、 減少して 零になることによって、 モータ M iがそのパルス数に応じた回 転数だけ回転して停止し、 それによつて位置（回 ¾量）制御が 行われる訳であるが、 モータ 1 の回 ¾量が所定値 上叉は以 下の場合は、 次のよ うな補正が行われる。
すなわち、 パルス ジェネ レータ P G i としてイ ンク リメ ンタ ル形のものを使用すると、 モータ M 1 の回転方向をその出力パ ルス信号の位相を弁別することによって検知できる。
そこで、 前述した切換回路にその弁別機能を持たせて、 モー タ M 1 が正転の時は前述のとおりパルスジェネレータ； P G 1か らのパルス信号を偏差カウ ンタ 2 1のダウ ンカウ ン ト端子 Dに. 逆転の時はそのパルス信号をァッブカウン ト锾子 ϋに夫々入力 するよ うにする。
このようにすると、 当然の事ながら回転量が所定値に充たな 、時は、 偏差カ ウンタ 2 1 のカウ ン ト值は零にはならないので モータ 1 をさらに正方向に回転して力ゥ ン ト箧が零になるよ う に作用し、 回転量が所定値を越えていれば、 信差カウ ンタ 2 1のカウ ント値は負の値であるから、 モータ- Μ 1は逆方向に回 転されると共に、 その回転に応じてパルス ジ ェネ レータ P G i から出力されるパルス信号によって負の値の力ゥン ト値が正方 向に向ってィ ンク リ メ ン トされて、 カ ウ ン ト値が零になるよ う に作用する。
それによつて、 モータ M i は結果的にはパルス分配器 2 0か らのパルス信号のパルス数に応じた回転数だけ回転して停止す る O
なお、 現在位置レジスタ 2 5は、 前述のよ うにして駆動制御 される各モータ M i〜M 3の始動時点からの見かけ上の回耘量 (正転量一逆転量）をカ ウ ン トする 3個の位置力ゥ ンタ 2 4か らのカ ウ ン ト出力を格納するよ う にしてあり、 それによつて口 ボッ ト 1の各部が原点位置からどれだけ動いたかを示す現在位 置データを常に保持している。 - なお、 これ等の各位置カウンタ 2 4 も、 各パルスジヱネ レ一 タ； P G" i〜P G 3からのパルス信号の位相を検知して、 ¾ータ M i〜M 3の正転時のパルス信号をアップカ ウ ン ト端子に、 逆 転時のパルス信号をダウン カ ウ ン ト端子に夫 々入力する切換回 路を入力側に夫々接続してある。
以上のよ う にして、 第 1図のロボッ ト 1の手首部 8 に取り付 けた自動ねじ締め機 7 の先端を、 コ ンベア 9上にイ ンス ト ルメ ントハ。ネノレ 1 0のグロ ーブボッ クス 1 1に仮設したグロ ーブボ ッ ク ス リ ツ ド 1 2の各穴 1 2 aの近傍 （一致する場合もある ） に位置決めすることができる。
次に、 この発明に係わる部分に就て説明する。 第 7 図におい て、 検出回路 2 6は、 第 4図に示した検出回路部を 4個備えて おり、 検出部 Q 1 〜Q 4の検出結杲に応じて前述した出力 P 1 〜！ 1 を出力する。
判別回路 2 7は、 後述するゲー ト信号 G 2によって開かれる ダー ト回路 2 8を介して入力される検出回路 2 6からの出力 P i ?I 〜P 4を 2進データ として入力して、 第 1表に示すよ うな条件 の下に信号 S 0 〜 S 13 を出力する。
なお、 第 1表において、 例えば Q 1 〜Q 4がオ フ とは、 検出 部 Q 1 〜Q 4の全てが穴 1 2 aの存在を検出していないことを 表わし、 Q 1がオ ン とは検出部 Q 1のみが穴 1 2 aの存在を検 出していることを示す。
1
検 出 内 容 P 4 P 3 P 2 P 1 ίϋ ¾ e " "
Qi~Q オフ 0 0 0 0 S o
Qi オン 0 0 0 .1 S l
Q2 才ン 0 0 1 0 S 2 "
Qi , Q2 オン 0 0 1 1 S 3
Q3 オン 0 1 0 0 S 4
Q2 ， Q3 オン 0 1 1 0 85
Qi〜Q3 オン 0 1 1 1 a 6
Q4 オン 1 0 0 0 S 7
Qi , Q4 才ン 1 0 0 1 ΰ 8
Qi ， Q2 ， Q4才ン 1 0 1 1 S 9
オン 1 1 0 0 S 10
Qi ， Q3 ， Q4才ン 1 1 0 1 S .11
Q2-Q オン 1 1 1 0 S 12
Qi~Q オン 1 1 1 1 S 13 また、 第 1表において Q 1 , Q 3がォン又は Q 2 , Q 4がォ ンとなる状態がないのは、 第 6図から明らかなよ うに 4個の検 出部 Q i 〜 Q 4 のうち、 対角に位置する 2個の検出部のみが穴 1 2 a の存在を検出するこ とがあり得ないからである。
なお、 このよ う に作用する判別回路 2 7は、 例えば公知の 2 進一 1 6進変換回路によって簡単に作ることができる。
制御部 2 9は、 この発明に係わる制御を含むロ ボッ ト全体の 制御を司る。
すなわち、 制御部 2 9は、 手動操作によ り図示しない操作装 置よ り入力されるロボッ ト起動指令 S τが入力されると、 先ず ゲー ト信号 G 1 をゲー ト回路 1 8 に出力して、 ゲー ト回路 1 8 を開き、 それによって最初の目標位置を示す位置データがメモ リ 1 9から移動データ算出部 1 7 に出力される。
移動データ算出部 1 7は、 その位置データを受けた後、 ゲ一 ト信号 G 1 の立下り のタイ ミ ングに基づいて、 ロ ボッ ト 1 の各 部の移動データを算出して、 その算出結杲をパルス分配器 2 0 に出力する。
そして、 パルス分配器 2 0は、 その算出結杲を受けて各デジ タル D Cサーボ系の各偏差カウ ンタ 2 1 に前記算出結果に応じ たパルス信号を分配出力する。
それによつて、 前述したデジタル； D Cサーボ系の作用によ り、 入力されたパルス信号に応じた位置決め制御がなされるため、 ロボッ ト 1の手首部 8に取り付けた自動ねじ締め檨 7の先端は、 グローブボッ クスリ ッ ド 1 2の最初の穴 1 2 aの位置近傍の目 標位置に位置決めされる。
なお、 上記の説明では、 ロ ボッ ト 1を原点からいきなり最初 の目標位置まで動かすよ うにしたが、 実際には両者の間に複数 の中謎点を設定してロ ボッ ト 1の運動孰跡を限定するよ うにし ている。
次に、 パルス分配器 2 0がパルス信号の分配を終了すると、 第 8 図闭に示す分配終了信号 P Eが制御部 2 9に入力される。 制御部 2 9は、 この分配終了信号 P Eを受けて第 8図 に示 すよ うなゲー ト信号 G 2をケ'ー ト回路 2 8に出力して、 ゲート 回路 2 8を開く。
このゲー ト回路 2 8が開く と、 自動ねじ締め機 7 の先端面の 検出部 Q 1〜Q 4の穴検出状況に応じた出力 P 1〜！） 4が検出 回路 2 6から判別回路 2 7 に出力されて、 前述のよ うな判別が 行われ、 それによつて信号 S G〜S I3 の何れか 1つが制御部
2 9に入力される。
制御部 2 9は、 この信号を受けて該信号が S 0なら、 検出部 Q l〜Q 4 の何れもグローブボックス リ ツ ド 1 2の穴 1 2 aを 検出していないので、 位置補正不能と見傲して異常信号 N Gを 出力し、 ロボッ ト 1の動作停止等の異常処理を行う。
また、 入力信号が S i〜S 12 なら、 それに対応する選択信 号 ι〜Τ 12 の何れかを選択読出回路 3 0に出力する。 .
選択読出回路 3 0は、 選択信号 Τ 1〜Τ 12 に； Sじて夫々自 動ねじ締め機 7の先端の移動方向及び移動量を示す位置補正デ
—タを格納したレジスタ R S τ 1〜； s T 1 2の何れか 1つを 選択して、 その選択したレジスタから位置補正データを第 8図 ^に示すタイ ミ ングで移動データ算出部 1 7 に出力する。
レジスタ R S T 1〜RS T 1 2に格納する位置補正データの 内容と選択信号 Τ ι〜Τ 12 の関係は、 例えば第 2表に示すよ うに設定してある。
なお、 第 2表のよ うに設定した埕由は、 例えば第 9図 (Α)に示 すよ うに、 検出部 Q 4のみが穴 1 2 aの存在を検出している場 合、 自動ねじ締め機？ を検出部 Q 4方向 （矢示方向 ）に距難^ : 移動させれば同図 (B)に示すよ う に検出部 Q 1 , Q 2が穴 1 2 a の存在を検出するよ うになり、 この状態から検出部 Q i ， Q 2 の中心方向 （矢示方向 ） に自動ねじ締め檨 7を距 SI ^ 2移動さ せれば、 同図ぬに示すよう に検出部 Q i ， Q 3 ， Q 4が穴 12a の存在を検出するよ う になるからである
2 選択信号 レジスタ 位置補正データの内容
T 1 RST 1 Qi方向へ距離 1移動させるデータ
T丄 " RST 2 Q 2方向へ距離^ 1移動 せるデータ
T 3 RS T 3 Ql ， Q2の中心方向へ^ 2移動させるデータ
T 4 RST 4 Q 3方向へ距離 1移動させるデータ
T 5 RS T 5 Q2 ， Q3の中心方向^ Sg離^ 2移動させるデータ
T 6 RS 6 Q 2方向へ距離^ 3移動させるデータ
T 7 RST 7 Q 4方向へ距離^ 1移動させるデータ ：- '
T 8 RST 8 Ql ， Q 4の中心方向^ ¾離 2移動させるデータ
T 9 RST 9 Ql方向へ距離 3移動させるデータ
T 10 RS T 10 Q 3 ， Q 4の中心方向へ距離^ 2移動させるデータ
11 RS T 11 Q 4方向 離^ 3移動させるデータ
T 12 RS T 12 Q 3方向へ距離^ 3移動させるデータ
& 1 =チャック爪 15， 15 ¾¾面 15 a， 15 a gd 1—逃げ穴径 d 3 £ 2=Ά12 aの^ ¾α 2/2一逃【ず穴径 d 3
3 =逃げ穴径 d 3 また、 第 9 図ぬの状態から検出部 Q 4の方向 （矢示方向 ）に 自動ねじ締め機 7 を距離 3移動させれば、 同図 に示すよ う に全ての検出部 Q 1〜Q 4が穴 1 2 aの存在を検出するよ うに なるからである。
したがって、 第 2表のよ うに設定することによって、 4個の 検出部 Q l〜Q 4の 1つが穴 1 2 aの存在を検出していれば、 前述のよ う に 3回位置補正を繰返すと、 第 9図ぬに示すよ うに 検出部 Q l〜Q 4の全てが穴 1 2 aの存在を検出するよ う にな り、 検出部 Q i〜Q 4の 2つが穴 1 2 aの存在を検出していれ ば、 2回位置補正を繰返すと、 苐 9図 (Dに示すよ うになる。
また、 検出部 Q l〜Q 4 の 3つが穴 1 2 a の存在を検出して いれば、 1回の位置補正で第 9図 (D)に示すよ うになる。
第 7 図に戻って、 制御部 2 9 に判別回路 2 7から入力される 信号が S 13 .なら、 再び第 8図に示すグー ト信号 G 1 をゲート 回路 1 8に出力してグー ト回路 1 8を開き、 それによつて今度 はねじ締め作業を行うための位置データがメモ リ 1 9から読み 出されて、 その位置データが移動データ算出部 1 Ί に出力され る O
¾上のよ う.な前提の下に、 制御部 2 9が実行する制御動作の 流れを第 1 0図のフ ローチャー トに従って説明する。
まず、 操作装置（図示せず）を手動操作してスター ト信号 S T を制御部 2 9に入力すると、 制御部 2 9は第 1 0図の制御プロ グラムを実行する。 制御プロ グラ ムが実行されると、 まず、 S T E P 1でゲー ト信号 G 1 制飼部 2 9からグ一 ト回路 1 8に 入力されて、 ゲー ト回路 1 8は開となる。 次いで、 S T E P 2 でメ モ リ 3 1 2 に記憶された作業位置デ—タが移動デ一タ演算 部 1 7 に転送される。 移動データ演算部 1 7 はゲー ト回路 1 8 を介してメ モ リ 1 9から転送される作業位置データと現在位置 レジスタ 2 5 よ り入力される現在位置データ、 移動データを算 出し、 これをパルス分配器 2 0を介して各デジタル D Cサ一ボ 系を駆動し、 S T E P 3で自動ねじ締め機を作業位置に位置決 めする。
次いで、 S T E JP 4で制御部 2 9は、 ゲー ト信号 G 2 を出力 して、 ゲー ト回路 2 8 を開と して検出部 Q 1〜Q 4の検出回路 出力 P 1〜P 4 を判別回路 2 7 に入力する。 判別回路 2 7 は、 検出回路出力: 1 〜！ " 4 よ り判別出力 S o〜 S 13 を生起する < 制御部 2 9は S T E P 5 で判別出力を読込み、 S T E P 6で判 別出力が S I3 か否かをチェックする。
S T E P 5の判別結果が Y E S、 即ち判別出力が S 13 の場 合、 制御部 2 9は3 £ 15 1 0 でグー ト信号 G 1 を出力してグ — ト回路 1 8を開き、 メ モ リ 1 9の作業位置データを移動デー タ演算部 1 7 に転送する。 移動データ演箕部 1 7は、 メ モ リ 1 9から入力される作業位置データ と現在位置レジスタ 2 5 よ り 入力される位置データに応じて移動データを算出する。 パ-ルス 分配器 2 0は、 この移動データに基づいてデジタル D Cサーボ 系を駆動すると ともに、 自動ねじ締め機 7 を勣作させて、 S T E P 1 2でねじ締め作業を行う。 その後、 S T E P 1 3でねじ 締め作業の完了を確認し、 若しねじ締め作桊が完了していなけ れば S T E P 1 に戻ってねじ締め作業を継続する。
一方、' S T E P 6の判別結果が N 0の場合、 S T E P ? で判 別回路 2 7の判別出力が S 0 であるか否かをチェックする。 判 別回路 2 7 の判別出力が S 0 の場合、 S T E P 7 の判別結果は Y E S となり、 S T E P 9で N G信号を出力し、 ロ ボッ ト の動 作を停止させる。 一方、 S T E P 7 の判別結果が N 0の場合、 S T E P 8で判別回路 2 7の判別出力 S 1 〜 S 12 に対応する 選択信号 T 1〜T 12 が制御部 2 9 よ り出力される。 従って、 選択信号 Τ 1〜Τ 12 によ り選択読出回路 3 0を通じて対応す るレジスタ 1 3 11 1〜1¾ 8 11 12 がアクセスされる。 アクセス されたレジス タ R S T l〜 R S T 12 の記憶内容は、 選択読出 回路 3 0を通じて移動データ演算部 1 7 に、 位置補正データと して転送される。 移動データ算出部 1 7、 パルス分配器 2 0、 及びロボッ ト各部のデジタル D Cサーボ系は、 この位置補正デ ータに従って作用し、 自動ねじ締め機 7の先端の位置調整を行 5 ο
そして、 この S Τ Ε Ρ 4〜 S Τ Ε Ρ 8のループを繰返して、 検出部 Q 1〜Q 4が全て穴 1 2 aの存在を検出したら、 前記ル ーブから抜け出て S T E P 1 0に進む。
S T E P 1 3のねじ締め作業が完了したか否かを監視し、 完 了したことを確認すると、 S T E P 4に進みグロ ー ブボックス リ ッ ド 1 2の全ての穴 1 2 aのねじ締め作業が完了したか否か をチェックし、 完了していなければ S T E P 1に戻って前述の 動作を繰返し、 完了していれば S T E P 1 5に進む。
なお、 2回目以降における S T E P 1で処理される目標'位置 は、 グローブボッ クスリ ツ ド 1 2の各穴 1 2 aに対応して順次 メ モ リ 1 9から読み出される。
S T E P 1 5では、 ロ ボッ ト 1の作業位置に停止したコンペ ァ 9上のィ ンス ト ルメ ン ト パ ネ ル 1 0におけるグローブボック ス リ ツ ド 1 2の取り付けが終了したので、 ロ ボッ ト 1を原点に 復帰させて、 次の作業タイ ミ ングまで待機する。
なお、 第 7図において、 判別回路 2 7、 制御部 2 9、 選択読 出回路 3 0、 及びレジス タ R S T 1〜！ I S T 12 によって位置 補正量決定手段を、 又移動データ算出部 1 7、 パルス分配器 2 0、 現在位置レジスタ 2 5、 及び各デジタル D Cサー ボ系によ つて位置補正制御手段を夫々構成している。
また、 以下に上記実施例の変更例を列記する。
(ィ） 第 3図に示す逃げ穴 1 5 b i〜 1 5 b 4の径と光ファイバ 1 6の受光端面部 1 6 aの径とを同径にしても略同様の検出効
C PI 果を奏する。
(口） 第 1 1 図 (Ajに示すよ うに、 4個の検出部 Q 1〜Q 4の中心 に新たな検出部 Q 5 を設けて、 この検出部 Q 5 が穴 1 2 aの存 在を検出した時点で、 ねじ締め作業を開始するよ うにしても良 い。
この場合、 上記実施例よ り精度は落ちるが、 自動ねじ締め機 7 の先端中心が、 穴 1 2 aに視く よ う になるので、 ねじ締めは 可能である。
なお、 このよ うにした場合、 チェック爪 1 5 , 1 5の先端面 1 5 a , 1 5 aが開いた状態を示す第 1 1 図 (B)のよ うになる。
検出部の数は、 2個以上なら幾つでも良く、 例えば第 1 1 ぬ図に示すよ うに 7個にしても良い。
この場合、 例えば先端面 1 5 a ， 1 5 aの径 d 4は、 穴 1 2 aの径 d 5の 2倍弱とし、 7個の検出部のうち近接する 3個を 夫々穴 1 2 a と同円に内接するよ うにする。 ·· そして、 検出部の うち 1つが、 穴 1 2 aの存在を検出してい れば、 その検出した検出部の方向に ί 4 = d 4 Z 2 — d 3 / ( d 3 ：検出部の径）移動させ、 又 検出部のうちの 2つが、 穴 1 % aの存在を検出していれば、 そ の検出した 2つの検出部の中心方向に前記 4だけ移動させれ ば、 必らず中心の検出部が穴 1 2 aの存在を検出するよ う にな り、 それによつてねじ締め作業が失敗なく行える。
M 上記実施例では、 ロ ボッ ト 1 の手首部 8 に自動ねじ締め機 7 を取り付けるよ うにしたが、 手首部 8 にメ カ二力ルハ ン ドを 装着して、 このメ カ -力ルハ ン ドによって自動ねじ締め機 7 を 把持させるよ うにしても良い。
(*) 上記実施例では、 自動車のイ ンス ト ルメ ン ト パ ネ ルのグロ ーブボックス リ ツ ドの締結作業にこの発明を適用した例につい て述べたが、 ィ ンス ト ルメ ン トパネルの他の部分（ メ —タ等） や他のワークの締結作業にも適用できる。
なお、 締結 ί乍業の中で、 例えばスタツ ド ボル 卜にナツ トを締 め付ける作業の場合も、 ナツ ト ランナに前述のよ うな自動ねじ 締め機に取 付けたような複数の検出部を取]?付ければ、 同様 の効果を奏する。
また、 ロボッ ト の手首部 8に取 J?付けたメ カ -カルハン ドに よってピン等の差し込み ί乍業を行う ような場合なら、 メカ二力 ルハ ン ドに複数の検出部を設けて、 それによつてビンの差込穴 とメ カ-カルハン ドとの位置ずれを検出して、 位置補正するよ うにしても良い。
Η 上記実施例では、 この発明を 3軸の水平多関節型 π ボッ ト に適用した例について述べたが、 これに限るものではなく、 ど のよ う 軸構成のロボッ トにも同様に適用できる。
以上説明したよ うに、 この発明によれば、 ねじ穴のよ うる口 ボッ トの ί乍業小域とロボッ トの作業端との間の位置ずれ誤 ^差を 比較的箇単な装置でしかも従来の視覚認識装置に比べて高速に 補正吸入できるので、 ロボッ トを生産ラインに設置する上で多 大な劾杲カ ある。
第 i 2図〜第 2 0図は、 本発明の第二実施例を示し、 第一実 施例の自動ねじ締め機にかえてセンサを用いる例を示している < 第 丄 2図において、 センサ本体 i 0 7 を構成する円筒体 1 0 7 a の先端部には、 撿出佯と してのへッ ド部 i 0 7 bを固定し てあ]?、 このへッ ド部 1 0 b の先端面 1 0 7 c には、 ヘッ ド 部 1 0 7 b内にモ ^"ル ドした I 9本の光ファイバ 1 1 3 (同図 で 5本のみ示されている）の受光竭面部 i 1 3 aを後出部と し て、 夫々第 ί 3図に示す各位置に分散配置してある。
お、 へッ ド部 1 0 7 bの先端面 1 0 7 cにおいて 0が中心 点である。
そして、 これ等 1 9本の光ファイバ 1 1 3は、 第 1 2図の円 2丄
筒体丄 0 7 a内を通ってセンサ本体 1 0 7の上端部 1 0 7 d内 に設けた検出回路に導かれている。
検出回路は、 例えば第 4図に示すよ うな檮成の回路を 丄 9 m 傭えて る。
この回路は、 光ファイ バ i 1 3によつて伝達された光をフォ ト ト ラ ンジスタ P T1で受けて、 その光強度に応じた電流を抵抗 R1に流す。
そして、 この抵抗 R'の両端に発生する ¾圧 V χ'を例えば〇M 0 S1のシュ ミ ツ ト ト リ ガバッ ファ S H1で受けて、 m E V x'がそ の入カス レシ ョ ル ドレベル V τ H'よ 大き い力 小さいかで、 出 力 e'が " H "又は " L "にるるよ うに回路定数を設定する。
例えば、 光フアイパ丄 1 3の受光端面部 1 丄 3 aの径 d 1 、 グローブボックス 1 2の穴 i 2 aの径 d 2、 及び各受光端面部 I 1 3 aの中心間距離 d 3 の間に、 例えば第 1 5図に示すよ う 大小関係を設定した場合、 受光端面部 1 1 3 aが図示のよ う に穴 1 2 aに対して約 2 Z3以上 ¾1いた時に、 出力 e'が " L " に、 それ以外では " H "になるよ うにする。
お、 グロ ーブボックス リ ッ ド 丄 2の穴 1 2 aは、 穴 1 2 a 以外の部分よ ]3暗く なつて る。
このよ うにすると、 シュ ミ ッ ト ト リ ガバッ ファ S H'の出力 e' が " L "の時、 出力 ト ラ ンジスタ T r'がオ フであるから、 出力 Ρは定電流源 G Γによって " 丄 "に ]?、 出力 eが " Η " の時、 出力ト ラ ンジスタ T r1がオン して、 出力！5が " 0 " に る。
¾お、 同回路中、 ダイオー ド； D'は逆接防止用、 ツエナ一ダイ オード Z D'lは逆流防止用、 ツエナ—ダイ才ー ド Zひ 2はサ一 ジ吸収用である。
したがつて、 出力 Pが " 1 "か " 0 "かを調べることによつ て、 検出部である光ファイバ i 1 3の受光端面部 丄 i 3 aが穴 1 2 aの存在を検出したか否かを知ることができる。 以下、 第 1 6図に示すよ うに、 1 9 阖の各受光端面部 1 1 3 aを図示のよ うに Q 1〜Q is と称し、 それ等に対応する第 1 4図の回路 ffi力を P l〜P 19 と称する。
第 1 7図は、 この発明によるロボッ ト の位置ずれ誤差検出装 置を含む第 1図の水平多関節型口ボッ ト iの制御プロック図で る。
お、 I 7図のパル ス分配赛 i 2 0から先の偏差カウンタ
JL 2 i、 厫動部 1 2 2、 速度検出部 1 2 3、 及び位置力 ゥ ンタ 1 2 4は、 第 1図の昇降部 4を憨勣するモータ M 1のデジタル D Gサーボ系であ])、 他の第 1 ， 第 2琬 5 , 6のデジタル D G- サーボ系は全く同様に構成されているので、 図示を省略する。
先ず、 ロボッ'トを駆動制御するための基礎と ¾る部分に就て 説明する。
同図において、 移動データ算出部 1 1 7は、 後述する .ゲ一 ト 信号 Q"によってゲ一 ト回路 1 1 8が開いた時に、 メモ リ 1 1 9 の旧位置データェ リ ア i 1 9 aから読み出される第 1図のセ ン サ本体 JL 0 7の先端（ ロ ボッ ト 1の手首部 8に自動ねじ締め機 を取]?付けた場合の自動ねじ締め檨の先端に対応している） の 目標位置を示す位置データ と、 現在位置レジスタ 1 2 5に格納 されている昇降部 4及び第 1 , 第 2腕 5 ， 6各部の現在位置デ ータとに基づいて、 昇降部 4の移動量及び第 1 ， 第 2腕 5 , 6 の各移動角を算出して、 その算出結杲をパル ス分配器 1 2 0に 出力する。
、 メ モ リ 1 1 9の旧位置データエリ ア 1 1 9 aには、 新 た ロッ トに変わる前のグローブボックス リ ッ ド L 2の各穴 1 2 aの位置を例えばティ一チングによって求めた結杲である複 数の位置データと、 ロ ボッ トの原点位置から最初に^業する穴 丄 2 aまでの移動孰跡、 各穴 I 2 a間の移動孰跡、 及び最後に する穴丄 2 aから原点位置までの移 ftfL ?を^:定するため の複数の中継位置データと、 昇降部 4を下降させて締結作業を 行うための ί乍業位置データ （位置ずれ誤差換出時には読み出さ れな ） 等とが格納してあ 、 予め定めた順序に従って読み出 される。
パ ル ス分配器 i 2 0は、 移動データ算出部 1 1 7からの算出 結果に基づいて'、 各部の移動量 （角） をパ ル ス数で表わしたパ ルス信号を形成して、 夫々のパル ス信号を各デジタル D Cサ一 ボ系の偏差カ ウンタ 1 2 丄に分配出力する。
デジタル D Cサーボ系では、 偏差カ ウ ンタ 1 2 JL のカ ウ ン ト 出力に応じて駆動部丄 2 2内の: D Z A変換器及びサ一ボ ア ンブ を介してモータ M 1 を回転駆動制御するよ うになってお]?、 そ の速度及び位置 ·（回転量：）制御の概略は次の如く 'である。
するわち、 モータ M 1 を正転方向に回わすべき時は、 パ ル ス 分配器 1 2 0からのパル ス信号を偏差力ゥン タ 丄 2 1のアップ カ ウ ン 卜端子 Uに、 モ ータ M 1 によって作動するパル スジエネ レ ータ P G 1からフィ一ドバックされるパル ス信号を偏差力ゥ ンタ 1 2 丄 のダウ ンカ ウ ン ト端子 Dに、 夫々図示し い切換回 路を介して入力する。
この よ うにすると、 モータ M 1が回転し始めた時点から一定 時間経過するまでは、 パ ル ス信号の周期及びパル スジエネレ ー タ P G 1 の出力特性によって決まる速さで、 偏差カ ウ ンタ 1 2 1 のカ ウン ト値は増加し、 前記一定時間経過後は偏差力 ゥ ンタ 1 2 1 のカ ウ ン ト値は一定に保たれる。
そして、 偏差カ ウンタ 丄 2 1 のアップカ ウ ン ト端子 Uに入力 されるパル ス信号が ¾く ¾ると、 パ ル スジェネ レータ P G 1か らのパ ル ス信号によってそのカ ウ ン ト 値がデク リ メ ン ト されて いく。
このよ う な変化をする偏差カ ウ ンタ 1 2 i のカ ウ ン ト値を速 度基準値として、 この速度基準値と速度検出部 1 2 3からの実
REA^T 速値（ パルス ジェネ レータ P G 1からのパル ス信号を 変 換して得る） とを比較して両者が一致するよ うに駆動部 1 2 2 は速度フ ィ ー ドパック制御する。
このように、 偏差力ゥ ンタ 1 2 1がパル ス分配器 1 2 0から のパル ス信号をカ ウ ン ト し始めることによってモータ M lが回 転し始め、 偏差力 ゥ ンタ 1 2 1 のカ ウ ン ト値が増加、 一定、 減 少して零になることによって、 モータ M lがそのパルス数に応 じた回転数だけ回転して停止し、 それによつて位置（回転量） 制御が行われる訳であるが、 モータ M 1 の回耘量が所定値¾上 又は以下の場合は、 次のよ う ¾補正が行われる。
すなわち、 パルス ジェネ レータ P G i としてイ ンク リ メ ンタ ル形のものを使用すると、 モータ M 1の回転方向をその出力パ ルス信号の位相を弁別することによって検知できる。
そこで、 前述した切換回路にその弁別檨能を持たせて、 モー タ M 1が正転の時は前述のとお]) パルス ジェネ レータ P G" 1か らのパル ス信号を偏差カ ウ ンタ 1 2 1 のダウ ンカ ウ ン ト端子 D に、 逆転の時はそのパル ス信号をアップカ ウ ン ト端子 Uに夫々 入力するよ うにする。
このようにすると、 当然の事ながら、 回転量が所定値に充た ない時は、 偏差カ ウ ンタ 1 2 1 のカ ウ ン ト値は零には ¾ら ¾い ので、 モータ M 1 をさらに正方向に回転してカ ウ ン ト値が零に なるように作用し、 回転量が所定値を越えていれば、 偏差カ ウ ンタ L 2 1のカ ウ ン ト値は負の値であるから、 モータ M iは逆 方向に回転されると共に、 その回 ¾に応じてパル スジエネレ ー タ P G 1から出力されるパル ス信号によって負の値の力ゥ ント 値が正方向に向ってィ ンク リ メ ン トされて、 カ ウ ン ト値が零に ¾るよ うに作用する。
それによつて、 モータ M 1は結杲的にはパル ス分配器 1 2 0 からのパルス信号のパル ス数に応じた回 ¾数だけ回 ¾して停止
3 PI する。
なお、 現在位置レジスタ 1 2 5は、 前述のようにして駆動制 御される各モ一タ M 1 〜M 3の始動時点からの見かけ上の回転 量（正転量一逆転量：） をカ ウ ン トする 3 ί固の位置カ ウ ンタ 1 2 4からのカ ウン ト出力を格納するようにしてあ ]3、 それによつ てロボッ ト 丄の各部が原点位 ¾からどれだけ動いたかを示す現 在位置データを常に保持している。
お、 これ等の各位置カウンタ 1 2 4も、 各パルスジェネ レ ータ P G l 〜 P G 3からのパルス信号の位相を検知して、 モ ー タ M l 〜M 3 の正転時のパル ス信号をアップカ ウ ン ト端子に逆 転時のパルス信号をダウ ン力 ゥ ン ト端子に夫々入力する切換回 路を入力側に夫々接続してある。
以上のよ うにして、 第 i図のロボッ ト 1の手首部 Sに取]?付 けたセンサ本体 1 0 7の先端を、 コ ンベア 9 上のイ ンス ト ルメ ン ト パネ ル 丄 0 のグロ ーブボックス i 丄 に仮設したグロ ーブボ ックス リ ツ ド 丄 2の各穴 i 2 aの近傍上に位置決めすることが できる。
次に、 この発明に係わる部分に就て説明する。
第 1 7図において、 検出回路 1 2 6は、 第 4図に示した回路 を 1 9 ί固備えてお ) , 検出部 Q 1 〜Q 19の検出結杲に応じて出 力 P i〜： P 19 を出力する。
制阏部丄 2 7は、 この発明に係わる制御を含むロ ボッ ト全体 の制御を司る。
す わち、 制脚部 丄 2 7は、 位置データ補正モ一 ド信号 が 入力されると、 締結 ί乍業禁止信号 H ¾メ モ リ 1 丄 9に出力して、 旧位置データエ リア 1 1 9 aに格納されている前述した作業位 置データのみの読み出しを禁止する。
¾お、 このよ うにするのは、 位置ずれ誤差検出時にはセンサ 本体丄 0 7 の先端をグロ ーブボックス リ ッ ド 1 2の各穴 1 2 a
ΟΜΡΙ 上付近に位置決めするだけで良いからであ i？、 位 sデータ補正 モ一ド信号 Mが入力されない場合は、 メモ リ 1 1 9から全ての データが順次読み出される。
次に、 制御部 1_ 2 7は、 第 1 8図ロ ボッ ト起動指令 S τが入 力されると、 ゲー ト信号 Gをゲー ト回路丄 1 8に出力して、 ゲ ー ト回路 1 1 8を開き、 それによって最初の目標位置を示す位 置データがメ モ リ 1 1 9 の旧位置データェ リア i l 9 aから移 動データ算出部 1 1 7に出力される。
移動データ算出部 ί 1 7は、 その位置データを受けた後、 ゲ ート信号 G"の立下 のタイ ミ ングに基づいて、 ロボッ ト 1の各 部の移動データを算出して、 その算出結杲をパルス分配器 1 2 0に出力する。 .
そして、 パル ス分配器. 1 2 0は、 その算出結果を受けた後、 各デジタル； D Gサーボ系の各偏差力 ゥ ンタ 1 2 1に前記算.出結 果に応じたパル ス信号を分配出力する。
それによつて、 前述したデジタル D Gサ一ボ系の作用によ ])、 入力されたパルス信号に応じた位置決め制御がなされるため、 ロボッ ト 丄の手首部 8に取 付けたセンサ本体 7 の先端は、 グ ロ ーブボックス リ ツ ド 1 2 の最初の穴 JL 2 aの上方位置近傍の 目標位置に位置決めされる。
なお、 上記の説明では、 ロホ'ッ ト 1 ¾原点からいきな ]?最初 の目標位置まで動かすようにしたが、 実際には両者の間に設定 した複数の中継点を夫々示す前述の中謎位置データに基づいて ロボッ ト 1の運転軌跡を限定するよ うにるつている。
次に、 パルス分配器 L 2 0が、 パルス信号の分配を終了して 分配終了信号 P Eを出力すると、 制阖部 2 7は、 これを受けて その受けたタイ ミ ングで検出回路 2 6から揆出部 Q l 〜 Q 19 の穴検出状況に応じた出力 P 1 〜 ！5 19 を 込む。
そして、 制卸部 2 7は、 その ¾ 込んだ各出力 P 1 〜 P is
O.MPI
' v が " 丄 "か " 0 "かを判定する。
そして、 各出力 P i〜 P 19 が全て " 0 " なら、 検出部 Q i 〜Q l9 の何れもグローブボックス リ ッ ド丄 2の穴 丄 2 aを検 出してい いので、 位置ずれ誤差検出不能と見傲して異常信号 NGを出力し ロボッ ト 1·の動作停止等の異常処理を行う。
また、 各出力 P i〜P i9 のうち、 少なく とも P iが " 1 " となっている ら、 少 く とも第 6図の先端面 7 cの中央に位 置する検出部 Q 1が穴 1 2 a内に視 て るので ¾ 位置ずれ誤 差無しと見倣して第 S図 に示すグー ト信号 Gをゲート 回路 1 1 8に出力してゲー ト回路 1 1 8を開き、 それによつて次の目 標位置を示す位置データをメ モ リ 丄 1 9の旧位 *データエリ ア 1 1 9 aから読み出す。
さらに、 各出力 P i〜 P 19 において、 P 2〜！ > 19 のうち
1乃至 3 ί固が " 1 "なら、 その " 丄 " となっている出力の種別 を示す信号 S 2〜 S 19 を第 8図^に示すタイ ミ ングで選^読 出回路 1 2 8に出力する。
選択読出回路 1 2 8は、 センサ本体丄 0 7の先端中心点 0(第 1 3図参照：） と各検出部 Q 2〜Q is の各中心との距離及び先. 端中心点 0に対する各検出部 Q 2〜Q I9 の各中心の所在方向 を示す位置べク ト ルデータを格納したレジス タ R S T i〜R S 18 を入力信号 S 2〜 S 19 に応じて選択して、 その選択し たレジスタから位置べク ト ルデータを位置ずれ誤差演算部 丄 2 9 に出力する。
レジスタ R S T 1 〜 R S T 18 に格納した位 ¾ベク ト ルデー タの内容と信号 S 2〜 S is の関係は例えば次表に示すよ うに なっている。 ' 信 号 レ ジ ス タ 位置べク トル 7 タ
S 2 RS 1 0¾ 2
S 3 RS T 2 0¾ 3
S 4 RS T 3 (5¾ 4
S 5 RS T 4 0¾ 5
S 19 R S 18 0¾ 19 但し、 ¾n ( n = 2〜： 19)は、 第 3図の先端中心点 0と検出部 Q nの 中心とを結ぶ第 1図の X— y平面における平面位置べク トルを示す数値 データである なお、 検出部 Q i〜Q l9 の径 d 1 、 穴 1 2 aの径 d 2、 及び 各検出部間の距離 d 3 の犬きさの関係を第 5図に示すよ うに設定 したため、 レジス タ R S T 1〜 R S T 18 から読み出されるデー タの数は 1乃至 3値であ ]?、 選択読出回路 1 2 8は、 そのデータ 数に応じて時系列で位置べク トルデータ を位置ずれ誤差演算部 1 2 9のバッ フ ァ レジスタに格納する。
位置ずれ誤差演算部 1 2 9は、 選択読出回路 1 2 8から位置べ ク ト ルデータを受けると、 次のよ うに演算して、 穴 1 2 aに対す るセンサ本体 i 0.7の先端中心の位 *ずれ誤差を求め、 その求め た結杲を新位置データ演算部 i 3 0に出力する。
すなわち、 選択読出回路 1 2 8から入力された位置べク トルデ ータが 1 ί固 ら、 その位 ¾べク トルデータをそのまま新位置デー タ演算部 1 3 0に出力する。
また、 入力された位《ベク トルデータが 2膝な ら、 両位置べク
ΟΜΡΙ ト ルデータを（5¾n，（¾m とすると、 （（J¾n+(5¾ni)/2 を演算 して、 その演算結果を新位 «データ演箕部 3 0に出力する。
例えば、 第 9図に示すよ うに入力位置ベク ト ルデータが、 （¾3
0¾15 な
Figure imgf000031_0001
(0¾3+0¾15 /2 を、 0~¾ 7 , 0¾ 12 なら
0l>y = (0Q7+0Qi2)/2 を、 OQ4 , OQio ら OPz = (6¾4 +
O¾l0 )/2 を夫々演算する。
なお、 このよ うな演算をする と、 図からも明らかなよ うに穴 i 2 aに対するセ ンサ本体 1 0 7の先端中心の位置ずれ誤差（距離 及び方向を含む：） が求まる。
さらに、 入力された位置ベク ト ルデータが 3 ί固なら、 夫々のデ ータを 0¾n , (¾m， OQ^ とすると、 （0¾n+(5¾m+6¾^ )/3を 演算して、 その演算結杲を新位置データ演算部 i 3 0に出力する。
' 例えば、 第丄 0図に示すように入力位置べク トルデータ.が、
0¾2 , 6¾3 , 0¾8 なら 〇PR-(0¾2+0¾3"f(¾8 )Z3 ¾\
0¾7 , 0¾12 ,(¾19 な:、 ら （J^S-CiJ^T+C^lS+^lS ) 3 を夫 々演算する。
お、 このような演算すると、 図からも明らか ¾ よ うに、 穴 1 2 aに対するセ ンサ本体 先端中心の位置ずれ誤差（距離及び 方向を含む）が求まる。
次に、 第 1 7図に戻って、 新位 ¾データ演算部 3 0は、 位置ず れ誤差演算部 i 2 9から受けた位置ずれ誤差を示す位置べク トル データと、 現在位置レジス タ 丄 2 5からのセ ンサ本体 1 0 7の先 端中心の現在位《データとに基づいて、 新た ロ ッ トのグローブ ボッ クス リ ツ ド 丄 2における最初の穴 1 2 aの新位蘆データを演 算して、 その演算 果をメモ リ 1 i 9 の新位置デ一タエ リ ア i 丄 9 b にス トァする。
なお、 新位 «データを演算する場合、 位 *ずれ誤差を示す位置 べク ト ルデータ OP ¾ セ ンサ本体 1 0 7の先^.中心を原点とする
•^υ REACT 座標系の位 ¾ベク ト ルとすれば、 セ ンサ本体 1 0 7の先端中心の 現在位置データの X ， Y座標値に位置べク ト ル の終点座標値 を夫々加算するだけで求めることができる。
そして、 制卸部 1 2 7は、 メモ リ 1 1 9を監視してその新位置 データエリア 1 1 9 bに新位置データがス トァされたことを確認 すると、 ゲー ト信号 Gをゲー ト回路 1 L 8に出力して前述の動作 を繰返す。
そして、 全ての旧位置データに対するデータ変更作業が終了し たら、 新位置データエリ ア i i 9 b内の新位 ¾データを旧位置デ 一タエリ ア 1 1 9 aに転送して、 締結作業の開始指令を待つ。
次に、 上記実施.例の変更例を列記する。
(ィ） 上記実施例では、 検出部 Q i〜Q l9 をセンサ本佯 . 先端 のヘッ ド部 i0.7.bに設けたが、 これに限るものでは ¾く、 例えば ロボッ ト 丄の手首部 Sに自動ねじ締め機 3 1 ¾取 )付けた場合、 その開閉するチャック爪 3 1 a , 3 1 aの先端部に設けるように しても良い。 あるいはロ ボッ ト 1 の手首部 8に図示し いメカ二 カルハン ドを取 D付けた場合、 その先端部に設ける ようにしても 良い。
(口） 上記実施例では、 検出部 Q i〜Q i9 を構成する光ファイバ 1' I 3の各受光端面部 1 1 3 aをヘッ ド部 1 0 7 bの先端面 1 0 7 cに分配配置した例について述べたが、 先端面 1 0 7 cに 1 9 ί固の逃げ穴を設けて、 その各逃げ穴の底部に各受光端面部 1 1 3 を配設しても良い。
' このようにすると、 乱光を拾う ことが少 ¾く ¾ ]？、 検出精度 力 s向上する。
レト 検出部の数は、 上記実施例のように 1 9 ί固とする必耍は く それ以上でも以下でも良 。
但し、 検出部の数が少ないと位 ¾ずれ誤差の揆出精度が葸く
^3 ο 3丄
また、 検出部 Q l〜Q l9 及び穴 丄 2 aの径と検出部 feの&離 の大きさの関係も任意であるが';^—度に穴 i 2 aの存在を検出す る検出部の数が多く なると、 演算量が増大するので、 少 い程好 ま しい。 ―
( 上記実施例では、 自動車のイ ンス ト ル メ ン ト パネルのグロ一 ブボックス リ ッ ドの穴を対象にした例について述べたが、 イ ンス トルメ ン トパネルの他の部分 （ メータ等）や他のワークを対象に しても良く、 又上記実施例では、 ロ ッ ト の変更に伴って位置デ— タの変更するよ うに したが、 ロボッ トゃコンベア等を才ーパホー ルした後でも同様に適用可能であ]?、 同様 ¾効果を奏する。
闲 検出部 Q i〜.Q i9 の検出対象,としては、 上記実施例のよ う る穴の他、 ボル ト 、 ピン、 又はマーク等でも良い。
H 上記実施例では、 新位置テータ演算部 1 3 0において、 現在 位置レジスタ I 2 5 の現在位置データを用いる よ うに したが.、 こ の代 i?に旧位置データ ¾用いても良い。
(ト） 上記実施例では、 新位置データ演算部丄 3 0において演算し た新位置データをメ モ リ 1 1 9 の新位置データエリ ア 1 1 9 bに ス トァするよ うにした例について述べたが、 位笸ずれ誤差演算部 1 2 9において求めた位置ずれ誤差データをメ モ リ 1 1 9に記憶 しておいて、 作業時に新位置デ一タを演算し がらその演算結果 を移動データ算出部 1 1 7に出力するよ うにしても良い。
上記実施例では、 この発明を 3軸の水平多関節型ロボッ トに 適用した例につ て述べたが、 これに限るものではなく、 どのよ う 軸搆成のロボッ トにも同様に適用でき る。
以上述べたよ うに、 この発明によれば、 ねじ穴のよう ロボッ ト の ί乍業小域と ロボッ トの作業端との間の位置ずれ誤差を自動的 に検出出来るので、 例えばその検出した位 ずれ誤差に基づいて 位《データを補正することによって、 位 «データ変更に旻する時 間を従来に比べて大幅に短縮することが可能と ¾ J？、 それによつ てロ ボッ ト を含めた ί乍業ライ ンの稼動効率の向上を計ることがで きる。
f O PI

Claims

請 求 の 範 囲
1. ロ ッ ト の作 ¾に 該^某端が^業 Si «に in直^めされた ときに、 前記^業位置に対して予め定めた位《関係に位 Mするよ うに複教の^業位置撿出手段を設け、
ロボッ トが予めティ一チングされた動作プログラムに従って 動 ί乍され、 作業端がティ 一チングされた^業位置に位置したとき に、 前記作業位置検出手段が作業位置に対して前記の予め定めた 位置関係となっているか否かをチェック し、
^業位置検出手段が前記 ί乍業位置に対して前記予め定めた位 置関係と ¾つているいときに、 各泎業位置検出手段の作業位置検 出状態よ 作業端.の作業位置に对するズレ状態を検出し、
口ボッ ト を検出されたズレの状態に基づいて、 これを修正す るよ うに動作させるよ うにしたロ ボッ ト の作業位置自動調整方法。 '2. 複数の ί乍業位置検出手段は、 光学的に作業位置を検出 してお 、 各作業位置検出手段は、 ί乍業位置上に一定の割合を越えたと きに 0 Ν、 一定割合 ¾下では 0 F Fと ¾るよ うに構成されてお )、 各作業位置検出手段の O N , O F Fによ j?作業端と作業位置のズ レを検出する請求の範囲第 丄項に記载した方法。
3. 口 ボッ トは、 複数の作業位置検出手段の 0 N ， O JF F の組合 せによ ]? 、 ^業端と ^業位《とのズレに応じ、 該 O N , O F Fの 組合せで決まる方向に所定距離動作させる請求の範囲第 2項に記 載した方法。
4. 口-ボッ トは、 ^業端が ί乍業位 ¾に位置^めしたのち、 所定の ί乍業を行う請求の範囲第 3項に記載した方 ¾。
5. σ ボッ トは、 ^棻端が作棻位置に位 ¾決め したのち、 位置決 めされた^業端位置を新たな作棻位置データと して動 ^プログラ ム を変更する請求の範囲第 3項に記載した方法。
a ねじ締め等の PP業を行う 作棻端を有する可動アー ム と ；
該可動アー ムを動 ί乍させる駆動核構と ；
ΟΛΊΡΙ 該駆動様耩を予めティ 一チングされた動 ί乍プログラ厶に従つ て制阏駆動して、 前記作業端を予めティ 一チングされた^菜位置 に動 ί乍させる制阏手段と ；
前記作業端に取 13付けられ、 該作業端が実際の作業位置に位 置決めされたときに、 予め定める組合せの検出信号を出力し、 作 業端と実際の作業位置間にズレが有る場合には、 このズレを示す 組合せの検出信号を出力する複教 ί固の作業位置検出手段と ；及び 前記検出信号の組合せに応じて、 棻端と実際の ^業位置と のズレを検出するとともに、 前記可動アームを前記ズレを修正す ' る方向に所定量動作させるために、 襦正信号を前記制阖手段に出 力するようにした補正信号発生手段と よ ]?成るロボッ トの作業位
7. 前記作業位置検出手段は、 その検出部が前記作業位置に所定 割合を越えて位置しているか否かを判別し、 その結果を検出信号 としての O N * O F F信号と して出力する請求の範囲第 6項に記 載した装置。
前記検出部は、 所定割合以上が^業位置上にあるときに、 作 業位置を光学的に検出する請求の範囲第 Ί項の装置。
9. 前記補正信号発生手段は、 前記予め定める組合せの検出信号 が入力されたときに、 前記ねじ締め等の実際の作業を行うための 指令信号を制御手段に出力する請求の範囲第 6項乃至第 8項の ずれかに記載した装置。
10. 前記補正信号発生手段は、 前記予め定める組合せの検出信号 が入力されたときに、 ^業端の位置を新た 作業位置データと し てティ一チングされた作業位蘆データ と して制卸手段に記億させ るための書込信号を出力する請求の範囲第 6項乃至第 8項のいず れかに記載した装置。
11. ロ ボッ ト の作業端に設けられ、 該作業端の目標位置の近傍に 位置する ί乍業小域の存在を換出する複数の挨出部を予め定めた領
ΟΜΗ 域内に一定の配列で分散配笸した検出体と、
前記 ί乍業端を前記目標位置に位 決めした時に、 前記作業小 域の存在を検出した前記検出体における検出部の位置及び ί固数に 応じて前記 ί乍業端の移動方向及び移動量を示す位 *補正データを 決定する位置補正量決定手段と、
この位置補正量決定手段によって決定した位置補正データに 基づいて前記ロボッ トの可動部を駆動制御して、 前記 ί乍業端の位 置補正を行う位置補正制御手段と、
によって搆成したことを特徵とする ロボッ トの位置螯正装置 c
12. 検出体が、 ロ ボッ トの可動部の先端に取 付けた自動ねじ締 め機における開閉可能 チャック爪であ J？、 複 の検出部が、 前 記チヤック爪の先端面に一定の配列で分散配置した複教本の光フ アイバの各受光端面部であって、 その各光フアイバによって伝達 される光を検出するよ うにした請求の範囲第 1 i項記載の装.置。
13. ロ ボッ ト の作業端に設けられ、 該ロ ボッ ト の位置データが示 す前記 ί乍業端の目標位置の近傍に位置する作業小域の存在を検出 する複数の検出部を予め定めた領域内の所定の位置に分散配置し た検出体と、 前記作業端を前記目標位置に位置決めした時に前記 作業小域の存在を検出 した前記検出体における検出部の位置及び ί固数に応じて、 前記作業小域に対する前記 ^業端の位置ずれ距離 及び方向を演算する位置ずれ誤差演算手段とによって搆成したこ とを特徵とする π ボッ 卜の作業位置調整装置。
14. 検出体が、 前記ロボッ トの可動部の先端に取]?付けたセンサ 本体の先端部に固定したへッ ド部でぁ 複数の檢出部が、 前記 へッ ド部の先端面に所定の位置に分配配置した複数本の光フアイ バの各受光端面部であって、 その各光フアイ バによって伝達され る光を検出するよ うにした請求の範囲第 1 3項記載の装置。
ΟΜΡΙ
/ΐΡϋ
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