JPH03214303A - Positioning controller and track data teaching method - Google Patents

Positioning controller and track data teaching method

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JPH03214303A
JPH03214303A JP1023390A JP1023390A JPH03214303A JP H03214303 A JPH03214303 A JP H03214303A JP 1023390 A JP1023390 A JP 1023390A JP 1023390 A JP1023390 A JP 1023390A JP H03214303 A JPH03214303 A JP H03214303A
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JP
Japan
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control
force
positioning
position data
data
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Application number
JP1023390A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Nakagawa
中川 康洋
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To facilitate the teaching work by selecting position control, force control and compliance control by a communication from a control part. CONSTITUTION:A servomotor control part 100 becomes an operable state by force control and compliance control by an operation mode selecting command from a control part 200, and subsequently, moves to a prescribed position in a state that an actual work is held, and is positioned by pressing its work and a hand against other work, a positioning jig, etc., and pressing the work by force of designated magnitude in a force control state, and executing an operation which follows like a spring to an objecting a compliance control state. In such a state, other control is moved, its position data is registered in the control part 200 at a certain prescribed interval, and also, its position data is connected automatically, and a suitable offset quantity is added in the pressing direction, by which track data is generated. In such a way, a worker can execute a track data teaching work by a simple operation.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、位置決め制御装置による軌道データの教示に
おいて、ワークや治具類が機械装置の移動に伴い、干渉
して破損する恐れのある軌道データを容易かつ自動的に
登録するための位置決め制御及び軌道データ教示方法に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention is directed to teaching trajectory data by a positioning control device, in which workpieces and jigs may interfere with and damage the trajectory as the mechanical device moves. The present invention relates to a positioning control and trajectory data teaching method for easily and automatically registering data.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の代表的な位置決め制御装置を第9図を基に説明す
る。一般に、このような位置決め装置のサーボモータ制
御部1は、第10図のような構成になっており、その大
きな特徴は、位置センサー21や検出器19かものサー
ボモータ2oに関する位置、速度、電流等のフィードバ
ックデータ12、11、16と、それらに対する各指令
値8、14、10の偏差が0になるようにそれぞれの制
御部15、16、17が働き、外乱、摩擦力などが作用
しても静止状態において、一切の位置誤差が生じないよ
うに制御される点にある。しかし、この特性は、教示作
業や組立作業など、サーボモータの駆動軸とワークなど
が接触を伴う動作が要求される場合、大きな障害となる
A typical conventional positioning control device will be explained based on FIG. 9. Generally, the servo motor control section 1 of such a positioning device has a configuration as shown in FIG. The respective control units 15, 16, 17 work so that the deviations between the feedback data 12, 11, 16 and the respective command values 8, 14, 10 with respect to them become 0, and disturbances, frictional forces, etc. act. Also, in a stationary state, the control is performed so that no position error occurs. However, this characteristic becomes a major hindrance when operations such as teaching work or assembly work require contact between the drive shaft of the servo motor and a workpiece.

次に、従来のサーボモータ制御部1によって構成される
ロボットを例にとって、軌道データの教示方法について
説明する。
Next, a method for teaching trajectory data will be described using a robot configured by a conventional servo motor control section 1 as an example.

第11図は、教示作業に使用する産業用ロボントの外観
を示している。教示は、第6図に示す環境で行われる。
FIG. 11 shows the appearance of an industrial robot used for teaching work. Teaching is performed in the environment shown in FIG.

ロボットの動作は、ハンド26に把持されたワーク27
を、ポイントA,B,C、D,Eの順序で矢印に従って
移動させて、ポイントEでハンド26を開き、ワーク2
7を組み付ける動作となる。この動作では、第1のプロ
,ク60の持つ第1の空間62と、第1のブロック60
と第2のブロック31に挾まれた第2の空間660間を
、ハンド26とワーク27が他の物体と千渉しな(・よ
うに、移動することか要求される。
The robot operates by moving a workpiece 27 held by a hand 26.
, move it according to the arrow in the order of points A, B, C, D, E, open the hand 26 at point E, and move the workpiece 2.
7 will be assembled. In this operation, the first space 62 of the first block 60 and the first block 60 are
The hand 26 and the workpiece 27 are required to move between the second space 660 sandwiched between the second block 31 and the second block 31 without interfering with other objects.

教示作業の手順は、まずハンド26にワーク27を把持
させた状態で、ハンド26が第2の空間63中で干渉し
ないポイントA1に、第11図に示されろプログラムお
よび教示操作部28(以後、操作部と呼ぶ)の手動操作
用移動キーを使って移動させる。次に、ハンド26やワ
ーク27が、フロック60、61に干渉しないように目
視で確認しながら、手動操作用移動キーによってポイン
トB1まで移動させて、操作部28上の登録キーを使い
、コントロール部2(第9、1o図)の位置データファ
イル(図示せず)に位置データとして登録する。これら
一連の作業をポイントc1、DI,Elの順に繰り返す
。位置データの登録を終えると、次に、各ポイント間の
移動に関する軌道を指定する。ポイント間の移動中に干
渉事故が起こらないように、ロボットの各関節を構成す
る制御軸が、その連続したポイント間を直線や円弧など
の経路を通るように、操作部28を使って補間制御の指
定を行う。このようにして、軌道データの教示作業が行
われ、プログラムの指令によって動作する自動運転時は
、これらの連続したポイントをつなぐ経路を、ハンド2
6中心は移動する。
The procedure of the teaching operation is as shown in FIG. , the manual operation movement keys (referred to as the operation section). Next, while visually checking that the hand 26 and workpiece 27 do not interfere with the flocks 60 and 61, move the hand 26 and workpiece 27 to point B1 using the manual operation movement key, and use the registration key on the operation section 28 to move the control section 2 (FIG. 9, 1o) as position data. These series of operations are repeated in the order of points c1, DI, and El. After registering the position data, the next step is to specify the trajectory for movement between each point. To prevent interference accidents during movement between points, interpolation control is performed using the operation unit 28 so that the control axes that make up each joint of the robot pass through a straight line, arc, or other path between consecutive points. Specify. In this way, trajectory data is taught, and during automatic operation that operates according to commands from the program, the route connecting these consecutive points is created by hand 2.
6 The center moves.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

実際、ロボットの位置データや軌道データの教示作業を
行う場合、第6図に示す環境では、機械装置とワークや
ハンドとが接触することによって、ワークやハンド、ま
たは機械装置自身が破損してしまうこともある。また、
サーボモータ制御部で過負荷を検出して、教示作業自身
が中断してしまう。このようなケースが、位置データや
軌道データの教示作業にお(・て、多数発生する。さら
に、前述したように各制御軸を手動で動作させ、ひとつ
ひとつの位置データを登録した後に、経路の指定をする
手順をとるため、教示作業に長(・時間を要し、作業者
にとっては、目視での確認作業が大きな労力の負担とな
る。また、目視での確認作業は、正確さを欠き、教示に
よる位置データや軌道データの信頼性も低い。
In fact, when teaching the robot's position data and trajectory data, in the environment shown in Figure 6, the workpiece, hand, or the mechanical device itself may be damaged due to contact between the mechanical device and the workpiece or hand. Sometimes. Also,
The servo motor control unit detects an overload and the teaching work itself is interrupted. Many cases like this occur when teaching position data and trajectory data.Furthermore, as mentioned above, after manually operating each control axis and registering each position data, Because the procedure for specifying is required, the teaching work is long (・time consuming), and the visual confirmation work is a large labor burden for the worker.In addition, the visual confirmation work lacks accuracy. , the reliability of position data and trajectory data obtained by teaching is also low.

そこで、本発明の目的(工、ワークやハンドが、他のワ
ークや機械装置との干渉を避けながら移動しなげればな
らない位置データと軌道データの教示作業において、ワ
ーク、ハンド、機械装置自身などが破損することなく、
また、容易に短時間で、正確な教示作業が実施できる位
置決め制御装置と軌道データの教示方法とを提供するこ
とにある。
Therefore, the purpose of the present invention is to solve the problem of teaching position data and trajectory data in which a workpiece, a hand, or a hand must move while avoiding interference with other workpieces or mechanical devices. without being damaged,
Another object of the present invention is to provide a positioning control device and a trajectory data teaching method that can easily perform accurate teaching work in a short time.

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明による位
置決め制御装置は、位置指令、力指令、動作モード選択
指令、コンプライアンス定数や位置データの登録、各制
御軸の軌道データの生成および制御などを行うコントロ
ール部と、コントロール部からの通信によって、位置制
御、力制御、コンプライアンス制御のいずれかの動作モ
ードを選択して動作することの出来るサーボモータ制1
卸部とな備え、コントロール部とサーボモータ制御部と
の間で、位置、速度、力、各種定数などのデータの受渡
しを可能とするものである。
[Means and effects for solving the problems] The positioning control device according to the present invention can perform position commands, force commands, operation mode selection commands, registration of compliance constants and position data, generation and control of trajectory data for each control axis, etc. A servo motor control unit that can operate by selecting any of the following operating modes: position control, force control, and compliance control, depending on the control unit and communication from the control unit.
This allows data such as position, speed, force, and various constants to be exchanged between the control section and the servo motor control section.

この位置決め制御装置を用いて行なう位置データや軌道
データの教示作業時には、サーボモータ制御部かコント
ロール部からの動作モード選択指令によって、力制御や
コンプライアンス制御で動作可能な状態となり、次に実
際のワークを保持した状態で、所定の位置に移動し、そ
のワークやノ・ンドを他のワーク、位置決め治具等に押
しつけて、力制御状態で指定された大きさの力でワーク
を押しつけたり、コンプライアンス制御状態で対象物に
バネのように倣う動作を行うことによって位置決めされ
る。その状態で他の制御軸を動かし、ある一定の間隔で
その位置データをコントロール部に登録し、さらに、そ
の位置データを自動的につなぎ合わせ、押し付け方向に
適当なオフセノト量を加え合わせることによって軌道デ
ータの生成を行う。この一連の軌道データ教示作業を、
作業者は簡単な操作で実行することができ、教示された
位置データは、コントロール部で自動的に連結され、軌
道データが生成される。
When teaching position data and trajectory data using this positioning control device, the operation mode selection command from the servo motor control unit or control unit enables operation with force control or compliance control, and then the actual workpiece is While holding the workpiece, move it to a predetermined position and press the workpiece or node against another workpiece or positioning jig, etc., and press the workpiece with a specified force in the force control state, or perform compliance control. Positioning is performed by performing a spring-like motion following the object in a controlled state. In this state, move the other control axes, register their position data in the control unit at certain intervals, and then automatically connect the position data and add an appropriate amount of offset in the pressing direction to create a trajectory. Generate data. This series of trajectory data teaching work is
The operator can perform this with a simple operation, and the taught position data is automatically linked by the control unit to generate trajectory data.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面を基に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〈位置決め制御装置の実施例〉 (第1の実施例) 位置決め制御装置の概要については、第9図に示された
構成をとり、従来のものと同じ形となる。
<Embodiment of Positioning Control Device> (First Embodiment) The positioning control device has an outline shown in FIG. 9, and has the same shape as the conventional one.

しかし、コントロール部2とサーボモータ制御部1の内
容に違いがあるので、第1図を基に説明する。第1図は
、本発明による位置決め装置における制御部としてのサ
ーボモータ制御部100の機能ブロックを表わしたもの
で、各ブロックはデジタル構成をとっている。このサー
ボモータ制御部100の特徴は、コントロール部200
との通信によって位置制御、力制御、コンプライアンス
制御のいずれかの動作モードを選択し、動作することが
できる点にあり、一般の位置制御のみの制御部1(第1
0図)と比較すると、カモデル発生部101、コンプラ
イアンスモデル発生部106、外力推定部104、第1
、第2、第3のモード切り換えスイッチ124、102
、105、外力推定値106のフィードバックなどの機
能が追加されている。各ブロックの機能および動作は、
まず、コントロール部200からのモード選択指令10
7により、第1、第2、′第3のモード切り換えスイッ
チ124、102、105が切り換わり、位置制御、力
制御、コンプライアンス制御が選択される。力制御が選
択されると、外力(例えば、ハンド先端が他の物体に接
触して、拘束力を受ける状態)が加わるまで、コントロ
ール部からの力指令125をカモデル発生器101で速
度指令126に変換し、指定された方向に一定速度で動
作する。物体に接触して外力を受けろと、速度フィード
バノクデータ111の直が変化して、このデータとトル
ク指令値110が外力推定部104に送られ、外力推定
値106が算出される。次に、外力推定値106と力指
令125との偏差がとられて、その(直は、カモデル発
生部101に送られる.,カモデル発生部101では、
力/速度変換が行われて速度制飢部116に速度指令1
26の値として送られる。この時、力指令125の値は
、予め操作部28より、コントロール部に入力されて(
・なげればならな(・。その結果、カモデル発生部10
1で生成された速度指令126によって、例えは、ハン
ド先端が他の物体と接触した場合、力指令125の値を
保った状態で静止する。この時、接触した物体が変位し
て、力のバランスが崩れるような事態になっても、外力
推定部104からのフィードバックにより新たな速度指
令126が発生し、力指令125の値を保つように制御
される。
However, since there are differences in the contents of the control section 2 and the servo motor control section 1, explanation will be given based on FIG. 1. FIG. 1 shows functional blocks of a servo motor control section 100 as a control section in a positioning device according to the present invention, and each block has a digital configuration. The feature of this servo motor control section 100 is that the control section 200
It is possible to select any of the operation modes of position control, force control, and compliance control by communicating with the control unit 1 (the first
0), the force model generating section 101, the compliance model generating section 106, the external force estimating section 104, the first
, second and third mode changeover switches 124 and 102
, 105, and functions such as feedback of the estimated external force value 106 are added. The functions and operations of each block are as follows:
First, mode selection command 10 from control unit 200
7, the first, second, and third mode changeover switches 124, 102, and 105 are switched to select position control, force control, and compliance control. When force control is selected, the force command 125 from the control unit is converted into a speed command 126 by the model generator 101 until an external force (for example, the tip of the hand contacts another object and receives a restraining force) is applied. Transform and move at a constant speed in a specified direction. When an object comes into contact with an external force, the direction of the speed feedback data 111 changes, and this data and torque command value 110 are sent to the external force estimating section 104, and an external force estimated value 106 is calculated. Next, the deviation between the external force estimate 106 and the force command 125 is calculated, and the deviation is sent to the force model generator 101.
Force/velocity conversion is performed and speed command 1 is sent to the speed limiter 116.
Sent as a value of 26. At this time, the value of the force command 125 is input in advance to the control unit from the operation unit 28 (
・As a result, the model generation part 10
For example, when the tip of the hand comes into contact with another object, the hand remains stationary while maintaining the value of the force command 125 due to the speed command 126 generated in step 1. At this time, even if the contact object is displaced and the balance of forces is disrupted, a new speed command 126 is generated by feedback from the external force estimation unit 104, and the value of the force command 125 is maintained. controlled.

次に、コンプライアンス制御が選択されると、外力(例
えば、ハンド先端が他の物体に接触して、拘束力を受け
る状態)が加わるまで、コントロール部200からの位
置指令値108で位置制御されて動作し、外力が加わる
とその外力を基に、指定された柔らかさと力の直を満た
す位置の軌道を、コンプライアンスモデル発生部103
で生成する。
Next, when compliance control is selected, the position is controlled using the position command value 108 from the control unit 200 until an external force (for example, a state in which the tip of the hand contacts another object and receives a restraining force) is applied. When the robot moves and an external force is applied, the compliance model generating unit 103 generates a trajectory at a position that satisfies the specified softness and force, based on the external force.
Generate with .

そして、この値が、位置制御部115にフィードバック
されろ。この場合、柔らかさの指定は、予め操作部28
により、コントロール部200にコンプライアンス定数
109として入力されて(・なければならない。その結
果、コンプライアンスモデル発生部1[]3で生成され
た位置データにより、例えば、ロボットアームが他の物
体に接触しても、バネのように柔らかく倣う動作を行い
、位置決めすることができる。さらに、外力推定(vl
1 0 6は、コントロール部200にフィードバック
されて、コントロール部200でこの外力推定値106
を監視することができる。
This value is then fed back to the position control section 115. In this case, the softness can be specified in advance using the operating section 28.
As a result, the position data generated by the compliance model generator 1[ ] 3 is input to the control unit 200 as a compliance constant 109. It is also possible to perform positioning by performing a soft following motion like a spring.Furthermore, external force estimation (vl
1 0 6 is fed back to the control section 200, and the control section 200 calculates this external force estimated value 106.
can be monitored.

また、位置制隣が選択された場合は、一般の位置制御と
同様に、位置、速度、電流のフイードバソクデータ11
2、111、116と、それらに対する位置、速度、電
流の各指令唾108、114、110の偏差がOになる
ように位置、速度、電流の各制御部115、116、1
17が働き、外力、摩擦力などが作用しても静止状態に
おいては、一切の位置誤差が生じないように位置決めさ
れろ。
In addition, when position control is selected, the position, speed, and current feedback data 11
2, 111, 116, and the position, speed, and current control units 115, 116, 1 so that the deviations between the position, speed, and current commands 108, 114, and 110 are O.
17, and even if external force, frictional force, etc. are applied, positioning should be performed so that no position error occurs in a stationary state.

次に、サーボモータ制御部100からの位置フィードバ
ノクデータ112を基に、軌道データを生成するコント
ロール部200の構成について説明する。
Next, the configuration of the control unit 200 that generates trajectory data based on the position feedback data 112 from the servo motor control unit 100 will be described.

第4図は、第1図のコントロール部200の記憶部20
6内のファイル内容の一部分を表わしている。ここで、
記憶部206内のファイル内容について、簡単に述べる
FIG. 4 shows the storage unit 20 of the control unit 200 in FIG.
6 represents a part of the file contents. here,
The contents of the files in the storage unit 206 will be briefly described.

アプリケーションプログラムファイル50は、各軸の動
作指令やI/Oの動作指令を実行するプログラムのファ
イルである(一般に、作業者が記述する)。第1、2の
制御条件ファイル51、52は、各軸の動作指令に対し
て、どのような制御条件で動作するのかを決めるデータ
のファイルである。
The application program file 50 is a file of a program (generally written by an operator) that executes operation commands for each axis and I/O operation commands. The first and second control condition files 51 and 52 are data files that determine under what control conditions each axis should operate in response to an operation command.

第1の制御条件ファイル51は、経路制御を実行しない
動作(FTPモーション)の各軸の角速度、角加速度な
どが登録されている。
In the first control condition file 51, the angular velocity, angular acceleration, etc. of each axis of motion (FTP motion) in which path control is not executed are registered.

第2の制御条件ファイル52は、経路制御を実行スる動
作(CPモーション)のノ−ンド26中心の軌道に対す
る速度、加速度などが登録されている。
In the second control condition file 52, the velocity, acceleration, etc. of the motion (CP motion) for executing route control relative to the trajectory of the node 26 center are registered.

パラメータファイル53は、位置データのオフセクト値
(接触を伴う教示を行った後、自動運転時に干渉事故が
ないように、オフセット値を加味した軌道を生成しなけ
ればならない。)、力指令125の値、コンプライアン
ス定数109などのデータファイルである。
The parameter file 53 includes the offset value of the position data (after teaching with contact, a trajectory must be generated with the offset value taken into account to avoid interference accidents during automatic operation), and the value of the force command 125. , compliance constant 109, etc.

ここで、オフセット値について、第7図を基にさらに詳
しく説明する。後述するこの位置決め制御装置を用いた
教示方法(ま、接触を伴う教示動作をロボットに実行さ
せろが、自動運転(アブリケーンヨンプログラムの実行
で、ロボットが動作する状態)時は、ワーク27が第1
のブロック30と干渉しないように第1の空間62の中
央の軌道を通るように軌道データが生成されなげればな
らない。そのため、この場合は、Z方向に第1のフロノ
ク60の斜面と干渉しないだけのオフセット値を、予め
登録しておぎ、軌道データを生成する時点で、そのオフ
セノト値を加味した軌道データを生成するように、演算
部分が構成されていろ。
Here, the offset value will be explained in more detail based on FIG. 7. A teaching method using this positioning control device (well, let the robot execute a teaching operation that involves contact) will be described later, but during automatic operation (a state in which the robot moves by executing an application program), the workpiece 27 is 1
The trajectory data must be generated so as to pass through the center trajectory of the first space 62 so as not to interfere with the block 30 of the first space 62 . Therefore, in this case, an offset value that does not interfere with the slope of the first front lock 60 in the Z direction is registered in advance, and at the time of generating trajectory data, trajectory data is generated that takes this offset value into consideration. The calculation part should be configured like this.

位置テータファイル54は、FTPモーションの位置デ
ータが登録されており、おのおのの位置データが、ひと
つずつ独立した形で登録されたファイルである。
The position data file 54 is a file in which position data of FTP motions is registered, and each position data is registered independently one by one.

軌道データファイル55は、後述するこの位置決め制倒
装置を用いた教示作業に使用するファイルで、経路制御
を行うCPモーションの軌道を、時系列にプロットして
、それぞれの位置データを、データ列として登録してい
るファイルである。前述の教示作業において、A3から
E3までの移動の間に、サンプリング周期ごとに取り込
まれた位置データは、データ列としてこの軌道データフ
ァイルに、自動的に登録されろ。
The trajectory data file 55 is a file used for teaching work using this positioning and restraining device, which will be described later.The trajectory of the CP motion that performs path control is plotted in time series, and each position data is plotted as a data string. This is a registered file. In the above-mentioned teaching work, the position data taken in every sampling period during the movement from A3 to E3 is automatically registered in this orbit data file as a data string.

登録された位置データ列は、コントロール部200の軌
道生成部208(第1図)によって軌道データに変換さ
れる。第5図は、コントロール部200の軌道生成部2
08の処理フローを示している。このフローが実行され
るためには、まず、操作部28の自動運転キー66を押
して、コントロール部200を自動運転モード状態にす
る。次に、アプリケーションプログラムファイル50の
いずれかのアブリケーションプログラムが実行されて、
経路制御の動作指令が出される。これらの条件が揃うと
、この軌道データ生成部の処理フロが実行されろ。この
軌道生成部の処理フローにつ(・て説明する。
The registered position data string is converted into trajectory data by the trajectory generation section 208 (FIG. 1) of the control section 200. FIG. 5 shows the trajectory generating section 2 of the control section 200.
08 processing flow is shown. In order to execute this flow, first, the automatic operation key 66 of the operation section 28 is pressed to put the control section 200 into an automatic operation mode. Next, one of the application programs in the application program file 50 is executed,
A route control operation command is issued. When these conditions are met, the processing flow of this trajectory data generation section will be executed. The processing flow of this trajectory generation section will be explained.

:経路制御の動作指令に従って、下のステップに進む。: Proceed to the next step according to the route control operation command.

この時、経路制御の動作指令以外の動作については、左
のフローに進み処理されろ。
At this time, for operations other than route control operation commands, proceed to the flow on the left for processing.

:第2の制御条件ファイル52より7・ンド26中心の
軌道に対する制御条件データ(速度、加速度など)を読
み込む。
: Read control condition data (velocity, acceleration, etc.) for the trajectory centered on the 7th node 26 from the second control condition file 52.

:パラメータファイル56からオフセクト値を読み込む
: Read the offset value from the parameter file 56.

二軌道データファイル55からデータ列の最初のデータ
と2番目のデータを読み込む。
The first data and second data of the data string are read from the two-orbit data file 55.

:まず、S4で読み込んだ2涸の位置データを83で読
み込んだオフセット値を加味して直線で結ぶ。次に、S
2で読み込んだ制御条件データを基に、その直線上にコ
ントロール部200からサーボモータ制御部100への
動作指令間隔より大きな周期で、位置データ列を生成す
る。
: First, the two pieces of position data read in S4 are connected by a straight line, taking into account the offset value read in 83. Next, S
Based on the control condition data read in step 2, a position data string is generated on the straight line at a cycle greater than the interval of operation commands from the control section 200 to the servo motor control section 100.

:85で生成した位置データ列を基に、各軸の位置指令
データ列に変換する。
:Based on the position data string generated in step 85, it is converted into a position command data string for each axis.

S7:36で生成した位置指令データ列を各軸のサーボ
モータ制御部100へ位置指令値として送る。
S7: The position command data string generated at 36 is sent to the servo motor control unit 100 of each axis as a position command value.

S8:S4で読み込んだ位置データが、軌道データファ
イルからのデータ列の最後のデータであるか、確認する
。ここで、経路制御を実施しない動作のデータ(S 1
で左の処理フローへ分岐して処理されたデータ)は、始
点と終点のデータしか持っていないので、この工程では
最後の位置データとして処理されろ。
S8: Check whether the position data read in S4 is the last data in the data string from the orbit data file. Here, data (S 1
Since the data processed by branching to the left processing flow only has data for the start and end points, it should be processed as the last position data in this step.

S9:最後の位置データではない場合は、再度、S4に
戻って、次の2個の位置データを読み込み、S5から8
8のステップを実行する。
S9: If it is not the last position data, return to S4 again, read the next two position data, and proceed from S5 to 8.
Perform step 8.

310:38のステップで最後の位置データになったら
終了する。
The process ends when the last position data is reached at step 310:38.

このように、サーホ゛モータ制御部100とコントロー
ル部200が構成されることで、後述する軌道データ教
示方去が実施可能となる。
By configuring the surfomotor control section 100 and the control section 200 in this manner, it becomes possible to carry out the trajectory data teaching method described later.

(第2の実施例) また、第2図に示す位置決め制御装置を用いても同様な
機能を果たすことができる。この位置決め制御装置は、
第1図に示すサーポモータ制御部100の外力推定部1
04の代わりに、機械装置(例えば、ロボットアームの
先端)に取り付けたカセンサー127のデータを利用し
て、前記サーボモータ制御部100と同様の機能を持つ
ことがでさるっ 〈軌道データ教示方法の実施例〉 (第1の実施例) 次に、上述の位置決め制御装置29によって構成される
機械装置として、第11図に示すロボノトを例に取り、
本発明で提案している教示方法について説明する。本発
明で提案していろ教示方法は、第6図に示すようにワー
ク27やノ・ンド26などが、干渉物(第2のワーク6
1)を避けながら位置決めするような環境下の教示に有
効であり、第6図に示す教示例では、高さ方向(Zの1
直)の教示に適用され、作業者は以下の手順で実行する
ことができる。
(Second Embodiment) Similar functions can also be achieved using the positioning control device shown in FIG. This positioning control device is
External force estimation unit 1 of the servo motor control unit 100 shown in FIG.
Instead of 04, it is possible to have the same function as the servo motor control section 100 by using the data of a servo sensor 127 attached to a mechanical device (for example, the tip of a robot arm). Embodiment> (First Embodiment) Next, as a mechanical device constituted by the above-mentioned positioning control device 29, RoboNoto shown in FIG. 11 is taken as an example.
The teaching method proposed by the present invention will be explained. In the teaching method proposed in the present invention, as shown in FIG.
It is effective for teaching in an environment where positioning is performed while avoiding 1), and in the teaching example shown in Fig. 6,
The operator can perform the following steps.

なお、説明には第6図の他、第1図、第3図、第7図を
用いる。
In addition to FIG. 6, FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 7 will be used in the explanation.

■ ティーチイングモードキ−37を押して位置決め装
置を教示可能な状態にする。
■Press the teaching mode key 37 to make the positioning device ready for teaching.

■ ジョグ送りキー68または、インチイング送りキー
69を押し、位置制御で位置決め可能な状態にする。こ
の時、コントロール部200かものモード選択指令10
7により、サーボモータ制御部100の第1のモード切
り換えスイノチ124はON状態、第2、3のモード切
り換えスイッチ102、105はOFF状態となり、カ
モデル発生部101とコンプライアンスモデル発生部1
03の構成するループは働かなくなる。
■ Press the jog feed key 68 or the inch feed key 69 to enable positioning using position control. At this time, the control section 200 gives a command 10 for selecting a mode.
7, the first mode switching switch 124 of the servo motor control unit 100 is in the ON state, the second and third mode switching switches 102 and 105 are in the OFF state, and the force model generating unit 101 and the compliance model generating unit 1 are in the OFF state.
The loop constituted by 03 no longer works.

■ そして、従来技術と同様に、xy座標キー43また
は、関節座標キー44で座標系の選択をした後に、xS
 y,z,Cのそれぞれのキー46、47、48、49
)を用いて、主軸25を低速で移動させ、ノ・ンド26
中心く本実施例では、xy座標で主軸25の中心、2@
方向でワーク27の軸中心)が第6図のポイントA1の
位置に一致したことを目視で確認する。この時点では、
ワーク27は第1の空間32のポイン}Aにあり、第1
のブロック60とは接触していない。
- Then, as in the prior art, after selecting the coordinate system using the xy coordinate keys 43 or the joint coordinate keys 44,
y, z, C keys 46, 47, 48, 49, respectively
) to move the main shaft 25 at low speed,
In this embodiment, the center of the main axis 25 in xy coordinates, 2@
Visually confirm that the axial center of the workpiece 27 in the direction corresponds to the position of point A1 in FIG. At this point,
The workpiece 27 is located at point A in the first space 32, and
It is not in contact with the block 60.

■ ポイントA1に位置決めした状態で、操作部28の
力制御キー40を押して、Z軸のサーボモー夕制御部1
00を力制御モードに切り換える。
■ With the positioning at point A1, press the force control key 40 of the operation unit 28 to control the Z-axis servo motor control unit 1.
Switch 00 to force control mode.

この時、コントロール部200かものモード選択指令に
より、サーボモータ制御部100の第1、3のモード切
り換えスインチ124,105がOFFとなり、第2の
モード切り換えスイッチ102がON状態になり、位置
制御ループ、コンプライアンス制御ループが機能しなく
なり、力制御ループのみか機能する状態になる。
At this time, the first and third mode switching switches 124 and 105 of the servo motor control unit 100 are turned OFF and the second mode switching switch 102 is turned ON by the control unit 200 mode selection command, and the position control loop , the compliance control loop ceases to function and only the force control loop functions.

0 力制御に移行した後は、コントロール部200から
の力指令125の値がカモデル発生部101に入り、力
指令125の値に応じた速度指令126に変換される。
0 After shifting to force control, the value of the force command 125 from the control section 200 is input to the force model generating section 101, and is converted into a speed command 126 according to the value of the force command 125.

力指令125の1直は、予め操作部28のテンキー(図
示されていない)を使(・、入力されていなげればなら
ない。カモデル発生部101からの速度指令126は、
外力が加わらない状態においては、力指令125の値に
比例するが、接触時のショックを防止するために低速に
制限されている。この速度指令126によって、速度制
御部116以降の処理が行われて、最終的にはサーボモ
ータ120が、指定された方向に低速で回される。サー
ボモータの旋回方向も、予め操作部28のテンキー(図
示されていない)を使い、入力されていなければならな
い。
The first shift of the force command 125 must be entered in advance using the numeric keypad (not shown) of the operation section 28.The speed command 126 from the force model generation section 101 is
In a state where no external force is applied, the speed is proportional to the value of the force command 125, but the speed is limited to low speed to prevent shock upon contact. Based on this speed command 126, the processing after the speed control section 116 is performed, and finally the servo motor 120 is rotated at a low speed in the designated direction. The direction of rotation of the servo motor must also be input in advance using a numeric keypad (not shown) on the operation unit 28.

■ 第7図は、ワーク27と第1のブロック30の関係
と教示に伴うワーク27の移動経路を示している。ポイ
ントAに位置決めされていたワーク27は、速度指令1
26により、ポイントAから下に向かって低速で移動し
、ワーク27と第1のプロノク60が接触して、指定さ
れた力の大きさで押しつけられるポイントA2に位置決
めされろ。
(2) FIG. 7 shows the relationship between the workpiece 27 and the first block 30 and the movement path of the workpiece 27 during teaching. The workpiece 27, which was positioned at point A, is moved by speed command 1.
26, the workpiece 27 moves downward from point A at low speed and is positioned at point A2 where the workpiece 27 and the first prong 60 come into contact and are pressed with a specified force.

ワーク27と第1のブロック30が接触すると、この影
響をうけて、サーボモータ制御部100の速度フィード
バック111の値が変化する。変化した速度フィードバ
ック111の値とトルク指令110の(直が、外力推定
部104に送られて、外力推定[直106が算出されろ
。外力推定値106は、力指令125の値と比較されて
、この偏差がカモデル発生部101に送られて、速度指
令126の値が算出される。この速度指令126によっ
て制御されろサーボモータ120の動きが、接触面に力
として現われろ。外力推定直106と力指令125の値
が一致して、その偏差が0になると速度指令126もO
となり、ワーク27は力指令125の大きさの力で、第
1のブロック30に押え付けられた状態で位置決めされ
て静止する。
When the workpiece 27 and the first block 30 come into contact, the value of the speed feedback 111 of the servo motor control section 100 changes due to this influence. The changed value of the speed feedback 111 and the torque command 110 are sent to the external force estimating section 104 to calculate the external force estimation [direction 106].The external force estimated value 106 is compared with the value of the force command 125. , this deviation is sent to the force model generator 101, and the value of the speed command 126 is calculated.The movement of the servo motor 120, which is controlled by this speed command 126, appears as a force on the contact surface.External force estimation direct 106 When the value of the force command 125 matches and the deviation becomes 0, the speed command 126 also becomes O.
Therefore, the workpiece 27 is positioned and stands still while being pressed against the first block 30 by the force of the force command 125.

■ ポイントA2に押え付けられているフーク27を、
操作部28の各軸の移動キー46、47、48、49を
押すことにより、A2、B2、C2、D2、E2の順に
、第1のブロック60の斜面に接触させた状態で移動さ
せ、軌道データの教示を行う。まず、ワーク27がポイ
ント,〜2にある状態で、操作部28の登録キー45を
押す。そうすると、このポイントA2にワーク27を位
置決めするためのハンド26中心の位置データのボイン
トA3が、コントロール部200内部の記憶部に登録さ
れろ。次にジョグ送りキー38または、インチイング送
りキー39を押して、X,Y,Cの各軸を各軸の移動キ
ー46、47、48、49でA3、B3、C3、D3、
E3の順に移動させろが、Z方向は力制御の状態なので
、ワーク27と第1のブロック60は接触した状態を保
つ。この時、コントロール部200では、各軸の動きに
合わせ指定されたサンプリング周期で、その時、その時
の各軸の位置フィードバック112の値を位置データと
して記憶部に順次登録する。記憶部には、ポイントA3
からE3までのサンプリング周期間隔の位置データが、
時系列に従って自動的に格納されろ。サンプリング周期
は、予め操作部28のテンキー(図示されていない)を
使い、入力されていなげればならない。さらに、操作の
やり方によっては、位置データが膨大な量になってしま
う可能性があるので、サンプリング用のタイマーは、各
軸の動きと連動して働くように作られている。
■ Hook 27 that is being held down at point A2,
By pressing the movement keys 46, 47, 48, and 49 for each axis of the operation unit 28, A2, B2, C2, D2, and E2 are moved in the order of A2, B2, C2, D2, and E2 while being in contact with the slope of the first block 60, and Teach data. First, with the workpiece 27 at point 2, the registration key 45 of the operation section 28 is pressed. Then, the point A3 of the position data of the center of the hand 26 for positioning the workpiece 27 at this point A2 is registered in the storage section inside the control section 200. Next, press the jog feed key 38 or the inch feed key 39, and move each axis of X, Y, C to A3, B3, C3, D3,
Although the workpiece 27 is moved in the order of E3, since the Z direction is under force control, the workpiece 27 and the first block 60 remain in contact with each other. At this time, the control section 200 sequentially registers the value of the position feedback 112 of each axis at that time in the storage section as position data at a sampling period specified according to the movement of each axis. In the memory section, point A3
The position data for the sampling period interval from to E3 is
Automatically stored in chronological order. The sampling period must be input in advance using the numeric keypad (not shown) of the operation unit 28. Furthermore, depending on the operation method, the amount of position data may become enormous, so the sampling timer is designed to work in conjunction with the movement of each axis.

■ 記憶部の軌道データファイル55に格納された位置
データ列は、前述した軌道データ生成部の処理フローに
従って、軌道データに変換される。
(2) The position data string stored in the trajectory data file 55 of the storage section is converted into trajectory data according to the processing flow of the trajectory data generation section described above.

0 ■から■までの手順で、教示作業を行うことにより
、力制御を利用して、軌道データが自動的に生成されろ
0 By performing the teaching work in the steps from ① to ②, trajectory data will be automatically generated using force control.

(第2の実施例) これまでは、力制御を利用した教示方法について説明し
たが、今度は、コンプライアンス制御を利用した教示方
法について、力制御と同様に第6図の教示例で説明する
。力制御とコンプライアンス制御を利用した教示方法の
犬ぎな違いは、力制御は接触している面に対して、その
接触面が変位しても、絶えず一定の力の大きさで押え付
けろことが出来るが、コンプライアンス制御は、接触面
の変位に対して、その変位に比例した犬ぎさの力で押え
付ける点である。一般的には、ワークや・・ンドなどの
保護と言う面から考えると、力制御を利用した方法のほ
うが有利である。
(Second Embodiment) So far, a teaching method using force control has been described, and now a teaching method using compliance control will be described using the teaching example shown in FIG. 6, similar to the force control. The key difference between teaching methods using force control and compliance control is that force control allows the object to be held down with a constant force even if the contact surface is displaced. However, compliance control involves suppressing the displacement of the contact surface with a force proportional to the displacement. Generally speaking, methods that utilize force control are more advantageous from the standpoint of protecting the workpiece, etc.

第6図の教示例では、高さ方向(2の値)の教示に適用
され、作業者は下記の手順で実行することができる。
The teaching example shown in FIG. 6 is applied to teaching in the height direction (value of 2), and the operator can perform the following steps.

■ 操作部28のティーチイングモードキ−67を押し
て、位置決め装置を教示可能な状態にする。
(2) Press the teaching mode key 67 on the operation unit 28 to put the positioning device in a teaching-enabled state.

次に、ジョグ送りキー68または、インチイング送りキ
ー39を押し、位置制御で位置決め可能な状態にする。
Next, the jog feed key 68 or the inching feed key 39 is pressed to enable positioning by position control.

この時、コントロール部200からのモード選択指令1
07により、サーボモータ制御部100の第1のモード
切り換えスイッチ124はON状態、第2、3のモード
切り換えスイッチ102、105はOFF状態となり、
カモデル発生部101とコンプライアンスモデル発生部
106の構成するループは、働かなくなる。
At this time, mode selection command 1 from control unit 200
07, the first mode changeover switch 124 of the servo motor control unit 100 is in the ON state, the second and third mode changeover switches 102 and 105 are in the OFF state,
The loop formed by the compliance model generator 101 and the compliance model generator 106 stops working.

■ 従来技術と同様に、xy座標キー46または、関節
座標キー44で座標系の選択をした後に、X、y,21
 Cのそれぞれのキー46、47、48、49を用いて
、主軸25を低速で移動させ、ハンド26中心が第7図
のポイントA1の位置に一致したことを目視で確認する
。′この時点では、ワーク27は第1の空間600ポイ
ントAにあり、第1のフロック60とは接触していない
。従来の教示方法では、この時点で操作部28の登録キ
ーを押して、各軸の位置フィードバック12の値を読み
取り、各x1y,z,cの位置データを、位置データフ
ァイルに登録することになる。しかし、ここでは、2方
向の教示は、本発明が提案しているコンプライアンス制
御を用いた教示作業を適用するため、次の作業を行う。
■ Similar to the prior art, after selecting the coordinate system using the xy coordinate keys 46 or the joint coordinate keys 44,
Using the keys 46, 47, 48, and 49 of C, move the main shaft 25 at low speed, and visually confirm that the center of the hand 26 coincides with the position of point A1 in FIG. 7. 'At this point, the workpiece 27 is in the first space 600 point A and is not in contact with the first flock 60.' In the conventional teaching method, at this point, the registration key of the operation unit 28 is pressed, the value of the position feedback 12 of each axis is read, and the position data of each x1y, z, c is registered in the position data file. However, here, in order to apply the teaching work in two directions using the compliance control proposed by the present invention, the following work is performed.

■ ポイントAIに立置央めした状態で、操作部28の
コンプライアンス制御キー41を押して、位置制御から
コンプライアンス制御へ切り換える。
■ With point AI vertically centered, press the compliance control key 41 on the operation unit 28 to switch from position control to compliance control.

この時、コントロール部200がらのモード選択指令1
07により、サーポモータ制御1100の第1、3のモ
ード切り換えスイッチ124、105はON,第2のモ
ード切り換えスイノチ102はOFF状態になり、コン
プライア/スモデル発生部106の購成するループが動
作可能状態になる。操作部28のテンキー(図示されて
いない)を使い、予め、コンプライアンス定数109を
コントロール部200に入力しておく。
At this time, mode selection command 1 from the control unit 200
07, the first and third mode changeover switches 124 and 105 of the servo motor control 1100 are turned ON, and the second mode changeover switch 102 is turned OFF, and the loop purchased by the compliance/smodel generation unit 106 is in an operable state. become. The compliance constant 109 is previously input into the control section 200 using a numeric keypad (not shown) of the operation section 28.

コントロール部200からサーボモータ制御部100の
コンプライアンスモデル発生部106に、コンプライア
ンス定数109の値が送られ、外力推定器104からの
外力推定値106を合わせることにより、コンプライア
ンスモデル発生部103が演算可能状態になる。
The value of the compliance constant 109 is sent from the control unit 200 to the compliance model generation unit 106 of the servo motor control unit 100, and by combining it with the external force estimated value 106 from the external force estimator 104, the compliance model generation unit 103 is in a state ready for calculation. become.

■ ハンド26中心をポイントA1に位置決めさせた状
態で、2方向の下降キー(48の左)を押して、ワーク
27をポイントAから、第1のブロック60と接触する
ポイントA3まで下降させる。
(2) With the center of the hand 26 positioned at point A1, press the two-way down key (left of 48) to lower the workpiece 27 from point A to point A3 where it contacts the first block 60.

接触による外力の大きさは、速度フィードバック111
の1直とトルク指令110の値を基に、外力推定部10
4で計算されて、コンプライアンスモデル発生部103
とコントロール部200へ送られる。
The magnitude of external force due to contact is determined by speed feedback 111
Based on the first shift and the value of the torque command 110, the external force estimation unit 10
4, the compliance model generator 103
and is sent to the control section 200.

0 コンプライアンスモデル発生部106では、コンプ
ライアンス定数109と外力推定値106により、指定
された柔らかさと力の値を満たす位置データを生成し、
位置制御部115に位置指令をフィードパノクする。こ
のことにより、ハンド26先端はバネのように柔らかく
倣う動作を行(・、ワーク27と第1のブロック60を
ある力の大きさで押さえた状態で位置決めする。
0 The compliance model generation unit 106 generates position data that satisfies the specified softness and force values using the compliance constant 109 and the external force estimate 106,
A position command is fed to the position control unit 115. As a result, the tip of the hand 26 performs a soft tracing motion like a spring (and positions the work 27 and the first block 60 while pressing it with a certain force).

■ コントロール部200では、ワーク27と第1のプ
ロック60の接触によって外力推定器104から送られ
てくる外力推定値106を監視して、予め設定された外
力推定唾の上限値に達した時点で、静止状態を保つ。
■ The control unit 200 monitors the estimated external force value 106 sent from the external force estimator 104 due to the contact between the workpiece 27 and the first block 60, and when it reaches the preset upper limit of the estimated external force value. , remain stationary.

■ ポイントA2に押え付けられているワーク27を、
操作部28のキーを押して、A2、B2、C2、D2、
E2の頃に、第1のブロック60の斜面に接触させなが
ら移動させて、軌道データの教示を行う。まず、ワーク
27がポイントA2にある状態で、操作部28の登録キ
ー45を押すと、ポイントA2にワーク27を位置決め
するためのハンド26中心の位置データであるポイント
A3が、コントロール部200内部の記啼部に、最初の
位置データとして登録されろ。次に、ジョグ送りキー6
8または、インチイング送りキー69を押して、X,Y
,Cの各軸を、それぞれの移動キ−46、47、48、
49でA3、B3、C3、D3,E3の順に移動させる
。Z方向はコンプライアンス制御状態なので、ワーク2
7と第1のフロック30は、バネに押されるような状態
で接触している。第7図では、ハンド26中心がA3か
ら03まで移動すると、第1のブロック30の斜面に沿
って、ハンド26中心はZ方向の上に向かって押上られ
る。この時、接触面は、このZ方向の変位に比例した大
きさの力を受ける。コントロール部200では、各軸の
動きに合わせ、指定されたサンプリング周期で、その時
、その時の各軸の位置フィードバック112の値を位置
データトして、軌道データファイル55に登録する。軌
道データファイル55には、ポイントA3からE3まで
のサンプリング周期間隔のfi置データが、時系列に従
って自動的に格納される。サンプリング周期は、予め、
操作部28のテンキー(図示されていない〕を使って、
入力されていなければならない。
■ Workpiece 27 held down at point A2,
Press the keys on the operation unit 28 to select A2, B2, C2, D2,
Around E2, the first block 60 is moved while being in contact with the slope, and the trajectory data is taught. First, when the registration key 45 of the operation unit 28 is pressed with the workpiece 27 at point A2, point A3, which is the position data of the center of the hand 26 for positioning the workpiece 27 at point A2, is displayed inside the control unit 200. Register it as the first location data in the recording department. Next, jog feed key 6
8 or press the inching feed key 69 to
, C using the respective movement keys 46, 47, 48,
At step 49, move to A3, B3, C3, D3, and E3 in this order. Since the Z direction is under compliance control, work 2
7 and the first flock 30 are in contact with each other in a state where they are pressed by a spring. In FIG. 7, when the center of the hand 26 moves from A3 to 03, the center of the hand 26 is pushed upward in the Z direction along the slope of the first block 30. At this time, the contact surface receives a force proportional to the displacement in the Z direction. The control unit 200 records the position data of the position feedback 112 of each axis at a designated sampling period in accordance with the movement of each axis, and registers it in the trajectory data file 55. The trajectory data file 55 automatically stores fi position data at sampling period intervals from points A3 to E3 in chronological order. The sampling period is set in advance.
Using the numeric keypad (not shown) on the operation unit 28,
Must be entered.

以下の操作手順と、それに伴うコントロール部200お
よびサーボモータ制御部100の働きは、力制御を利用
した教示作業と同様である。このような手順をとること
により、コンプライアンス制御を利用して、軌道データ
を自動的に生成することが出来る。
The following operating procedure and the accompanying functions of the control section 200 and the servo motor control section 100 are similar to the teaching work using force control. By taking such a procedure, trajectory data can be automatically generated using compliance control.

(第3の実施例) また、応用例として、第8図に示す教示環境下の教示作
業について、説明する。第8図の第3のフロクク56を
見ると、教示作業で利用するための接触面が段階状をし
ている。この場合、前述した教示方法では、ワーク27
と第3のブロック56を接触させた状態での教示作業が
実施出来な(・。このため、本応用例では、倣い治具5
7を利用して教示作業を行う。倣い治具57のワーク2
7を接触させろ面は、ワーク27が第3の空間58の中
央を、干渉することなく通過できろ軌道を描く形状が望
ましい。この場合、オフセット値は、0であってよい。
(Third Example) Furthermore, as an application example, teaching work under the teaching environment shown in FIG. 8 will be described. Looking at the third block 56 in FIG. 8, the contact surface for use in the teaching operation is stepped. In this case, in the teaching method described above, the work 27
It is not possible to carry out teaching work with the third block 56 in contact with the
7 to perform teaching work. Workpiece 2 of copying jig 57
7 is desirably in contact with a shape that allows the workpiece 27 to trace a trajectory through the center of the third space 58 without interference. In this case, the offset value may be zero.

この倣い治具57を使用して、前述の教示作業と同じ手
順を実行することで、同様な効果を得ることが出来ろ。
By using this copying jig 57 and performing the same procedure as the teaching work described above, the same effect can be obtained.

以上本発明による実施例について説明してきたが、本発
明による教示方法においては、力制御を用いた場合の方
がよい。したがって、制御部にはコンプライアンスモデ
ル発生部を備えなくても目的を達成することが可能であ
る。
Although the embodiments according to the present invention have been described above, it is better to use force control in the teaching method according to the present invention. Therefore, it is possible to achieve the objective even if the control section does not include a compliance model generation section.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明は、これまで作業者の目視による確
認と手動操作に頼っていた軌道データの教示作業を、力
制御やコンプライアンス制御を用いて自動化し、作業者
の労力の負担を軽減したり、作業時間を短縮することが
できる。さらに、柔らかさや力加減を設定できる点を利
用して、手動操作の誤操作によるワークや機械装置の破
損を防止するだけではなく、正確な軌道データの登録を
することができる。
As described above, the present invention uses force control and compliance control to automate the task of teaching trajectory data, which until now relied on visual confirmation and manual operation by workers, thereby reducing the labor burden on workers. or reduce working time. Furthermore, by taking advantage of the fact that the softness and force can be set, it is possible to not only prevent damage to workpieces and mechanical equipment due to manual operation errors, but also to register accurate trajectory data.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明による位置決め制御装置の一実施例を
示すブロック図、第2図は、本発明による位置決め制御
装置の第2の実施例を示すブロック図、第3図は、教示
操作部のキー配置図、第4図は、コントロール部の記憶
部の内容を表わした図、第5図は、コントロール部の軌
道生成部の処理フロー図、第6図は、本発明による教示
方法に適用される環境と教示作業を表わした図、第7図
は、教示時のワークやハンドの位置関係と移動経路を表
わした図、第8図は、本発明による教示方法の倣い治具
を使った応用例を表わしている。第9図は、一般的な位
置決め装置の機能を表わすフロノク図、第10図は、従
来の位置制御機能だけで構成されているサーボモータ制
御部の機能を表わすプロノク図、第11図は、教示作業
に使用し,たロボットの外観図である。 100・・・・・・サーボモータ制御部、101・・・
・・・カモデル発生部、 106・・・・・・コンプライアンスモデル発生部、2
00・・・・・・コントロール部、 206・・・・・記憶部、 208・・・・・・軌道生成部。 第3図 4k録 第6図 第7図 第8@ ■ 第9図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the positioning control device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the positioning control device according to the present invention, and FIG. 3 is a teaching operation unit. FIG. 4 is a diagram showing the contents of the storage section of the control section, FIG. 5 is a processing flow diagram of the trajectory generation section of the control section, and FIG. 6 is a diagram showing the contents of the storage section of the control section. FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship of the workpiece and hand and the movement path during teaching, and FIG. 8 is a diagram showing the teaching method using the copying jig according to the present invention. It represents an application example. FIG. 9 is a diagram showing the functions of a general positioning device, FIG. 10 is a diagram showing the functions of a servo motor control section that is composed only of conventional position control functions, and FIG. 11 is a diagram showing the functions of a conventional positioning device. This is an external view of the robot used for the work. 100... Servo motor control section, 101...
... Compliance model generation section, 106 ... Compliance model generation section, 2
00...control unit, 206...storage unit, 208...trajectory generation unit. Figure 3 4k record Figure 6 Figure 7 Figure 8 @ ■ Figure 9

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)CPUを備えたコントロール部と、このコントロ
ール部から送出される指令により被制御体の位置決め制
御を行ない、かつ前記被制御体の位置データを前記コン
トロール部に送出する制御部とを有する位置決め制御装
置において、 前記コントロール部は、プログラム及び位置データ等の
データを記憶する記憶部と、前記位置データを基に軌道
生成を行なう軌道生成部とを備え、前記制御部は、前記
被制御体におよぼす外力と前記コントロール部から送出
される力指令との偏差を基に速度指令を送出する力モデ
ル発生部と、前記コントロール部から送出されるコンプ
ライアンス定数と前記外力とを基に位置量を求めフィー
ドバックするコンプライアンスモデル発生部とを備えて
いる ことを特徴とする位置決め制御装置。
(1) Positioning having a control section including a CPU, and a control section that performs positioning control of a controlled object based on commands sent from the control section and sends position data of the controlled object to the control section. In the control device, the control unit includes a storage unit that stores data such as a program and position data, and a trajectory generation unit that generates a trajectory based on the position data, and the control unit includes a storage unit that stores data such as programs and position data, and a trajectory generation unit that generates a trajectory based on the position data. a force model generating section that sends out a speed command based on the deviation between the external force exerted on the motor and the force command sent out from the control section; and a force model generating section that sends out a speed command based on the deviation between the external force exerted on the motor and the force command sent out from the control section, and a position amount based on the compliance constant sent out from the control section and the external force and feedback. A positioning control device comprising: a compliance model generating section that generates a compliance model.
(2)CPUを備えたコントロール部と、このコントロ
ール部から送出される指令により被制御体の位置決め制
御を行ない、かつ、前記被制御体の位置データを、前記
コントロール部に送出する制御部とを有する位置決め制
御装置において、 前記コントロール部は、プログラム及び位置データ等の
データを記憶する記憶部と、前記位置データを基に軌道
生成を行なう軌道生成部とを備え、前記制御部は、前記
被制御体におよぼす外力と前記コントロール部から送出
される力指令との偏差を基に速度指令を送出する力モデ
ル発生部を備えている ことを特徴とする位置決め制御装置。
(2) A control section including a CPU, and a control section that performs positioning control of a controlled object based on commands sent from the control section, and sends position data of the controlled object to the control section. In the positioning control device, the control unit includes a storage unit that stores data such as a program and position data, and a trajectory generation unit that generates a trajectory based on the position data, and the control unit includes A positioning control device comprising: a force model generating section that sends a speed command based on a deviation between an external force acting on a body and a force command sent from the control section.
(3)請求項1記載の位置決め制御装置を備えたxyテ
ーブルあるいはロボット等の機械装置において、 この機械装置の被制御体を所定の位置に移動させ、この
被制御体あるいはこの被制御体が保持するワークを、他
のワークあるいは倣い治具に当接させ、 一つの位置決め軸を力制御あるいはコンプライアンス制
御が可能な状態にし、その他の位置決め軸により前記被
制御体を教示さすべく方向に移動させるとともに、各位
置決め軸ごとに一定の周期で前記被制御体の位置データ
を時系列にしたがってコントロール部の記憶部に登録し
、 その位置データを基に軌道生成を行なうことを特徴とし
た軌道データ教示方法。
(3) In a mechanical device such as an xy table or a robot equipped with the positioning control device according to claim 1, the controlled object of the mechanical device is moved to a predetermined position, and The work to be controlled is brought into contact with another work or a copying jig, one positioning axis is enabled for force control or compliance control, and the other positioning axis is used to move the controlled object in the direction to be taught. , a trajectory data teaching method characterized in that position data of the controlled object is registered in a storage unit of a control unit in chronological order at a constant cycle for each positioning axis, and a trajectory is generated based on the position data. .
(4)請求項2記載の位置決め制御装置を備えたxyテ
ーブルあるいはロボット等の機械装置において、 この機械装置の被制御体を所定の位置に移動させ、この
被制御体あるいはこの被制御体が保持するワークを、他
のワークあるいは倣い治具に当接させ、 一つの位置決め軸を力制御が可能な状態にし、その他の
位置決め軸により前記被制御体を教示さすべく方向に移
動させるとともに、各位置決め軸ごとに一定の周期で前
記被制御体の位置データを時系列にしたがってコントロ
ール部の記憶部に登録し、 その位置データを基に軌道生成を行なうことを特徴とし
た軌道データ教示方法。
(4) In a mechanical device such as an xy table or a robot equipped with the positioning control device according to claim 2, the controlled object of the mechanical device is moved to a predetermined position, and The work to be controlled is brought into contact with another work or a copying jig, one positioning axis is enabled for force control, and the other positioning axes are used to move the controlled object in the direction to be taught, and each positioning A method for teaching trajectory data, characterized in that position data of the controlled object is registered in a storage section of a control section in chronological order at regular intervals for each axis, and a trajectory is generated based on the position data.
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