JPH0413109B2 - - Google Patents

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JPH0413109B2
JPH0413109B2 JP57095219A JP9521982A JPH0413109B2 JP H0413109 B2 JPH0413109 B2 JP H0413109B2 JP 57095219 A JP57095219 A JP 57095219A JP 9521982 A JP9521982 A JP 9521982A JP H0413109 B2 JPH0413109 B2 JP H0413109B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch
speed
ysp
control
axis
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57095219A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58212871A (ja
Inventor
Hisahiro Fukuoka
Juji Saikaichi
Hiroshi Kondo
Hiroaki Miki
Shigeo Maruyama
Noboru Ran
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Meiva Industry Ltd filed Critical Shin Meiva Industry Ltd
Priority to JP9521982A priority Critical patent/JPS58212871A/ja
Publication of JPS58212871A publication Critical patent/JPS58212871A/ja
Publication of JPH0413109B2 publication Critical patent/JPH0413109B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/24Features related to electrodes
    • B23K9/28Supporting devices for electrodes
    • B23K9/287Supporting devices for electrode holders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、マニユアル操作スイツチを操作し
てエンドエフエクタを指定された移動速度で位置
制御可能とした産業用ロボツトの改良に関するも
のである。
(従来技術) エンドフエクタを目標位置にマニユアル操作ス
イツチにより移動させるにあたり、その移動速度
は速い方が作業時間の短縮ということから望まし
い。しかし移動速度が速いことは、一方ではマニ
ユアル操作での正確な位置決めが非常に難しくな
る。そこでこの問題を解決すべく、出力レベルの
異なる複数のリミツタを設け、目標値と実際値と
の差に応じて前記リミエツタを制御ライン中に選
択接続させるようにし、移動距離の長いときには
高速で、短いときには低速で移動させ得るように
した制御装置を有するものが提案されている。あ
るいはまたテイーチング時には、サーボ系を増幅
器から切り離し、各制御軸をマニユアル操作スイ
ツチにより操作して目標位置を設定するようにし
て、位置決めを容易としたものも提案されてい
る。
(解決しようとする課題) しかしながら従来のものは、前述のように制御
位置のハードウエアを工夫して、マニユアル操作
による短時間での正確な位置決めを可能としたも
のであるため、制御回路が複雑となることはもち
ろん、これがシステムプログラムにも影響を及ぼ
し、改良個所が増える。
この発明は前述事情に鑑みてなされたものであ
り、前記ハードウエアを変更することなく、シス
テムプログラムによつて、マニユアル操作による
短時間での正確な位置決め作業を可能とした制御
装置を有する産業用ロボツトを提供することを目
的とする。
(課題を解決するための手段) この発明は、指定されたエンドエフエクタの移
動速度Vの各制御軸の分速度Vcから、該各制御
軸の移動方向前方の偏差Yspを求めておき、一方
一定時間t毎に前記各制御軸の移動方向前方の偏
差Ynをある増加率をもつて求めるとともに、こ
のYnに対応する速度で各制御軸を移動させるべ
く出力し、Yn>Yspとなれば、それ以後はYn=
Yspとして一定の速度(前記指定した移動速度V
に対応する)で前記各制御軸を移動させるように
したものである。
(作用) まず、エンドエフエクタを移動させるにあた
り、その移動速度Vを指定する。そしてマニユア
ル操作スイツチを操作してエンドエフエクタを目
標位置に移動させる。このとき前記移動速度Vか
ら各制御軸毎の分速度Vcを求め、さらには各制
御軸の移動方向前方の偏差Yspを、 Ysp=Vc/K(Kは定数) として求める。さらには一定時間t毎にnを更新
して前記各制御軸の移動方向前方の偏差Ynを、 Yn=f(tn)=C・f(tn−1) (Cは増加率で、C>1) として求める。そして該Ynを逐次出力してに対
応する速度で各制御軸を移動させる。その間Yn
>Yspとなれば、その後は、Yn=Yspとして一
定速度で前記各制御軸を移動させる。
以上のようにしてマニユアル操作スイツチの操
作時の各制御軸の立上り速度を低くして、目標位
置付近では該マニユアル操作スイツチのインチン
グ操作により正確な位置決めを容易に行い得る
し、また目標位置が遠い場合には、その位置付近
に至るまでは前記マニユアル操作スイツチの連続
操作により指定した高速で移動させ得る。
(実施例) 第1図はこの発明の背景となる、かつこの発明
を実施して有効な、直角座標溶接ロボツトROを
含む全体図であるが、この発明をこの実施の形態
に限定するものではない。
1は詳細は図示しない公知の直角座標(x,
y,z)ロボツトROの端末に構成された、垂直
軸である。
2は垂直軸1の下端に軸1まわりに旋回α可能
に支承された第1腕である。
3は腕2の先端に斜軸3aによつて旋回β可能
に支承された第2腕である。第2腕3先端にはエ
ンドエフエクタとしての加工具(この実施例では
MIG溶接トーチT)を把持する把持具3bを備
える。
そして軸1、軸3aおよびトーチTの中心軸
TCは一点Pにおいて交差しうるべく構成される。
さらにトーチTはその溶接作動点が点Pと一致し
うるようになされている。かくして、角αおよび
βを制御することにより、トーチTの垂直軸1に
対する姿勢角θおよび旋回角を制御可能になさ
れる。
4は公知の溶接電源装置である。装置4はトー
チTの消耗電極TWを巻き取つたスプール4aを
具備し、電極TWとワークWK間に溶接用電源4
bを接続しうるように構成される。
5はこの実施例全体の制御手段としての公知の
コンピユータである。コンピユータ5には、
CPUおよびメモリを含む。
そしてコンピユータ5のバスラインBには、電
源4bが接続される。
バスラインBにはさらに、ロボツトRのx軸の
サーボ系Sxが接続される。サーボ系Sxにはx軸
の動力Mx、その位置情報を出力するエンコーダ
Exが含まれる。同様にしてバスラインBには同
様に構成したy軸のサーボ系Sy、z軸のサーボ
系Sz、α軸のサーボ系Sαおよびβ軸のサーボ系
Sβが接続される。
REは遠隔操作盤であり、マニユアル操作スナ
ツプスイツチ群SWを設ける。そしてx,y,
z,θおよび各制御軸毎のマニユアル操作スナ
ツプスイツチのステイツクを「U」側に倒せばそ
の制御軸の位置情報の増加する方向に、「D」側
に倒せばその反対方向にエンドエフエクタが移動
するように構成される。この場合において、αお
よびβのメカ系と、θおよびの制御系との間に
変換が行なわれる。しかしながらこの変換の詳細
はこの発明の要旨でもなく、また周知のものであ
る故詳述しない。
操作盤REにはまた、速度指令ロータリスイツ
チSVを設ける。またモード切換スイツチSMを
設け、マニユアルモードM、テストモードTEお
よびオートモードAに切換えうるように構成され
ている。SEは指定スイツチであり、図において
上に切り換えてアツプダウンスイツチSUを操作
することにより、くり返しパターン番号(RNo.)
が表示されかつ選択されるべくなされる。さらに
このスイツチSEを図示のように左にセツトした
うえで、スイツチSUを操作することにより、直
線補間「L」、円補間「C」、くり返し「R」の順
に選択され表示されるべくなされている。さらに
スイツチSEを図において右に切換え、スイツチ
SUを操作すると、溶接条件番号(WNo.)が表示
され、かつ選択されるべくなされている。またさ
らに操作盤REには、スタートスイツチSTを設け
る。スイツチSTの機能は後述する作用の説明に
おいて詳述する。そしてこれらスイツチはバスラ
インBに接続される。
なお、スイツチSVは、マニユアルモード時に、
その頭を押えることにより、マニユアルモード時
のトーチTの移動速度として一定に記憶されるよ
うになされたものである。
また、スイツチSVによつて指定された移動速
度Vmm/secを実現するには、速度Vの各軸毎の
コンポーネントをVcとすれば、例えば定数K=
10として、Ynmm=Vc/10だけのYnの値を各軸
の移動方向前方の偏差として、100mmsec毎に出力
することによつて実行しうる、いわゆる追従制御
によつて行なわれるようになされている。
以下前述実施例につき、その作用を述べる。第
2図以下も参照されたい。
今ワークWKは図示のような水平すみ肉溶接線
WL1およびWL2を有し、これらの溶接線WL1
よびWL2を水平すみ肉溶接しようとするものと
する。
オペレータはまずテイーチングを以下のように
して実行する。
(1) スイツチSMを操作して、図示のようにマニ
ユアルモードとし、スイツチSVをマニユアル
操作にするトーチTの移動に適した速さVmm/
secに選択する。このときトーチTの位置(点
Pの位置)は図示R0の位置にあるものとする。
(2) 次にスイツチSWのステイツクを操作して、
トーチTを図示LW1(溶接線WL1上の溶接始点)
上に移動させ、同時にトーチTのオイラ角(θ
および)を溶接に適当な姿勢(図示2点鎖
線)に制御する。
この場合において、コンピユータ5は、スイ
ツチSWのいずれかのステイツクが作動してい
ることを判断したうえで(処理PR1)、まず初
期値f(t0)として、Y0が与えられる(処理
PR2)。このY0の値はxないしβの各制御軸毎
にあらかじめコンピユータ5に記憶させている
ものとする。
そしてそのうえで、Yo(今の場合Y0)の値と
Ysp(スイツチSVによつて指定された移動速度
Vによる分速度Vcに対応するYoの値)の値と
を比較する(処理PR3)。
そして今の場合Yo=Y0なる故(処理PR4)、
YoとしてのY0の値を出力する(処理PR5)。
そしてこの出力が終了したか否か判断する
(処理PR6)。この判断は前述したように、Yn
の値を逐次一定時間間隔(例えば今の場合100
mmsec)で出力するようにするためである。か
くしてロボツトROは、スイツチSWの操作さ
れたステイツクに対応して、そのときの指令速
度に優先して、Y0に対応する低速で移動する
こととなる。
そしてさらにスイツチSWのステイツクの作
動が継続しているか否か判断する(処理PR7)。
継続していなければ次の処理に移るが、継続
していれば処理PR3に戻る。
そしてさらにYN≦YSPならば、処理PR4でYo
=Y0を判断する。今の場合そうでないので、
例えば増加率C=2として、f(tn)=2・f
(tn−1)を演算する(処理PR8)。そして以下
同様の処理を行なう。すなわち、Ynの値を逐
次前の値の2倍にしながら100mmsec毎に出力す
るものである。
そしてついにはYn>Yspとなり、それ以降
はf(tn)=Yspの一定とする(処理PR9)。こ
れらは第3図の曲線に表現されているとおりで
ある。以下同様にして、Yspの値を出力し(処
理PR10)、その出力が終了したと判断すれば
(処理PR11)、さらにスイツチSWのステイツク
の作動を判断し(処理PR12)、ステイツクの作
動中はYspを出力する。
いずれにしてもスイツチSWのステイツクの
作動が無ければ、次の処理に移る。
かくして、トーチTをマニユアル制御して点
LW1に移動させるのに、スイツチSWの所要の
ステイツクを作動させれば、それに対応するサ
ーボ系は、そのサーボ特性にかかわらず、その
移動速度の立上りはゆつくりとしたものとな
る。さらにオペレータがスイツチSWのステイ
ツクをインチング操作すれば、さらにその移動
速度を低くおさえて、正確な位置決めをなしう
る。
(3) かくしてトーチTを点LW1に位置決めした
なれば、オペレータはスイツチSTを操作する。
そうするとコンピユータ5はこのときのロボツ
トROの各位置情報を、ユーザプログラムの1
ステツプの情報として取り込む。
(4) 以下同様にして、点LW2、LW11およびLW12
にトーチTを位置制御すると共に、その他の例
えば直線補間指令L、指令溶接速度V、指令溶
接条件番号WNo.、等を含めて、スイツチSTの
操作によつてテイーチングする。
このようにして一連のユーザプログラムをテイ
ーチングしたなれば、オペレータはテストモード
においてチエツクし、要すれば修正する。
そのうえで、オペレータはオートモードにおい
て、スイツチSTを操作すれば、前述ユーザプロ
グラムはコンピユータ5によつて実行される。こ
の実行時の移動速度は前述テイーチング時と異な
り、指令速度Vに従つて各制御軸毎のサーボ系の
サーボ特性により制御されるものである。
前述説明は実施例であり、例えばロボツトRO
は、そのメカ構成が円筒座標系、極座標系や多関
節座標系であつてもよく、この場合、マニユアル
操作スイツチが直角座標系でメカ系との間で座標
変換が行われているような場合でも実施可能であ
る。また増加率Cはこの実施例では2としている
が、C>1であればよい。その他各構成の均等物
との置換もこの発明の技術範囲に含まれることは
もちろんである。
(効果) この発明は前述したように、制御装置の複雑な
ハードウエアを変更しなくても、目標位置が遠い
場合には、その目標位置付近まではマニユアル操
作スイツチSWの連続操作により高速で、また目
標位置付近ではマニユアル操作スイツチSWのイ
ンチング操作により低速で、それぞれエンドエフ
エクタを移動させ得るので、マニユアル操作によ
る短時間での正確な位置決めが可能である。
【図面の簡単な説明】
図面はいずれもこの発明一実施例を示し、第1
図は一部斜視全体図、第2図はフローチヤート、
第3図は作用曲線図である。 SW……マニユアル操作スイツチ、RO……産
業用ロボツト、5……コンピユータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 マニユアル操作スイツチを操作してエンドエ
    フイエクタを指定された移動速度で位置制御可能
    な産業用ロボツトにおいて、前記指定された移動
    速度Vの各制御軸毎の分速度Vcから、該各制御
    軸の移動方向前方の偏差Yspを、 Ysp=Vc/K(Kは定数) として求め、さらには一定時間t毎にnを更新し
    て前記各制御軸の移動方向前方の偏差Ynを、 Yn=f(tn)=C・f(tn−1) (Cは増加率で、C>1) として求め、逐次該Ynを出力して該Ynに対応す
    る速度で各制御軸を移動させるべくするととも
    に、Yn>Yspとなれば、それ以後はYn=Yspと
    して一定速度で前記各制御軸を移動させるべくし
    た、前記産業用ロボツト。
JP9521982A 1982-06-02 1982-06-02 産業用ロボツト Granted JPS58212871A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9521982A JPS58212871A (ja) 1982-06-02 1982-06-02 産業用ロボツト

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9521982A JPS58212871A (ja) 1982-06-02 1982-06-02 産業用ロボツト

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58212871A JPS58212871A (ja) 1983-12-10
JPH0413109B2 true JPH0413109B2 (ja) 1992-03-06

Family

ID=14131626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9521982A Granted JPS58212871A (ja) 1982-06-02 1982-06-02 産業用ロボツト

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JPS58212871A (ja) 1983-12-10

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