JPH04201082A

JPH04201082A - ロボット制御装置

Info

Publication number: JPH04201082A
Application number: JP32908390A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Takemoto; 明伸竹本; Takao Nagata; 永田　孝夫
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野Ｊ本発明は、産業用ロボットの位置教示時の動作速度制御
手段に関する。

［従来の技術］ロボットの位置教示はロボットを正確に動作させるため
に必要不可欠な要素であるが、その操作は簡単であると
同時に安全性が重視される。その従来の技術は、特開昭
６２−８４９９３に開示されるように、ティーチングボ
ックスにティーチングボックス取付状態検出器を設け、
ティーチングボックスが所定の取付箇所から離れている
場合、ティーチングボックス取付状態検出器のセンサ信
号により中央演算処理装置から発信するＰＷＭ速度指令
のパルス幅を電子回路で制限し、ティーチング時は安全
速度でロボットを動作させるものである。

［発明が解決しようとする課題］上記従来技術は、位置ティーチングモードにおけるロボ
ット動作の最高速度を抑制するもので、位置ティーチ時
の動作速度そのものは設定された一定速度でしか動かせ
なかった。そのため位置ティーチの目標点に近づくと、
スピードランクを設定し直して再度動作させるという作
業の繰り返しで効率が悪く、又設定したスピードランク
の実際の速度も、ロボットが動き始まらないと確認でき
ず危険であった。

本発明の目的は、位置ティーチキースイッチを押し込む
力に応じて位置ティーチ時の動作速度を可変することで
、効率が良く、安全に位置ティーチを行うことにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明は位置ティー千時各
軸を動作させるキースイッチの押込まれた力量を検出す
る手段を備えた。

〔作用〕

ティーチングボックス上の位置ティーチングモード切換
スイッチを押して、位置ティーチモードに切換えて、位
置ティーチキースイッチを押すと、位置ティーチキース
イッチ押込力検出回路が、その押込んだ力量に応じた、
信号を発信する。その信号を、中央演算処理装置に入力
し、位置ティーチ時の動作させる軸の速度をコントロー
ルする。

これらによって、位置ティーチキースイッチを押し込む
力量に応じて位置ティーチ時の動作速度をリニアでかつ
リアルタイムでコントロールすることができ、効率がよ
く安全な位置ティーチが可能となる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図から第４図を参照して
説明する。

第１図は、本発明に係る一実施例のロボットの位置ティ
ーチングモードの回路構成ブロック図、第２図は、実施
例の位置ティーチキースイッチ押込力検出回路例、第３
図は、実施例の産業用ロボットとロボット制御装置の構
成図である。

ここで第１図、第３図において各軸駆動用モータ７、各
軸周パルスエンコーダ８は一つしか記載されていないが
、実際は各軸それぞれにモータ及びパルスエンコーダを
持ち、サーボ系が構成されており、簡素化のため省略し
ているものである。

まず、第３図を用いて、ロボットの全体構成を説明する
。

第３図中のティーチングボックス９のキー操作によって
位置のティーチングや動作シーケンスのプログラムを入
力する。入力したデータはロボット制御装置ｔ６の中の
制御回路内に記憶され、テスト運転モード、連続運転モ
ード時には、操作キーを押すことでプログラムされたシ
ーケンスで、ロボット本体１７を作動させる。一方、ロ
ボット本体１７はロボット制御装置１６からの制御され
た電流より水平動作軸である第一アーム１８、第二アー
ム１９、垂直軸２０．ひねり軸２Ｉのそれぞれの駆動モ
ータ７を制御駆動させる。又、各駆動モータ７に取付ら
れた駆動モータの位置及び速度の検出器であるパルスエ
ンコーダ８により、各駆動モータ７の状態をロボット制
御装置１６にパルス信号でフィードバックする。以上述
べた方式でロボットを制御動作させる。

次に、第１図により本発明の回路構成、及び、その動作
について説明する。まずモータサーボ制御系を説明する
。

中央演算処理装置ｌは、現在の位置及び速度フィードバ
ック値より現在のあるべき状態とするため各軸駆動モー
タ７の電流指令をＰＷＭ指令で発信し、各軸積分器２に
よりアナログ指令に変換されて各軸電流制御回路３に伝
達される。一方、各軸駆動モータ７の現在の電流量は各
軸モータドライバ回路５よりアナログ信号で各軸電流制
御回路３にフィードバックされ、各軸電流制御回路３で
は各軸積分器２からのアナログ指令と各軸モータドライ
バ回路５からのモータ電流量信号の差分レベル信号を出
力し、各軸ＰＷＭ電流指令発生回路４ではその差分レベ
ル信号に比例したＰＷＭＩｌ流指令を発信し、各軸モー
タドライバ回路５を動作させ各軸駆動モータ７を制御駆
動する。そして、各軸駆動モータ７の位置、速度は各軸
パルスエンコーダ８発信のパルスを各軸パルスカウンタ
６でカウントし、その値を、中央演算処理装置１にフィ
ードバックして新たな電流指令が構成されるサーボ系を
構成するものである。

さて、位置ティーチングを行うため、ティーチングボッ
クス９上の位置ティーチモード切換えスイッチＩＯを押
すと中央演算処理装置１は位置ティーチングモードの制
御を始め、各軸に位置サーボをかける６又、ティーチン
グボックス９上には、位置ティーチングで各軸を動作さ
せる位置ティーチキースイッチ１１がある。これは各軸
に対し２個ずつあり水平駆動軸は右又は左、上下軸は上
又は下用のスイッチである。

では第１アーム１８を動作させて位置ティーチングを行
うことを例として説明をする。まず位置ティーチングモ
ード切換スイッチ１０が押されると、中央演算処理装置
１は位置ティーチモードの制御を始め各軸に位置サーボ
をかける。次に第１アーム１８用の右か左の位置ティー
チキースイッチ１１が押されると、位置ティーチキース
イッチ押込力検出回路１２は位置ティーチキースイッチ
が押込まれた量に比例したアナログ信号を発信する。こ
のアナログ信号はＡ／Ｄ変換器１３に入力され８ビツト
のディジタル信号に変換され中央演算処理装置１に入力
される。中央演算処理装置１はそのデータを読み取りそ
の大きさに比例した速度で第１アーム１８を動作させる
ように速度サーボで制御する。

又、中央演算処理装置ｌはＡ／Ｉ）変換器１３が出力す
る位置ティーチキースイッチ１１の押込力量の８ビツト
データをある一定周期で読み込み、そのデータに従い随
時第１アーム１８の速度を変化させるものである。これ
により位置ティーチキースイッチＩＩを強く押し込めば
速い動作で、又弱く押し込めば遅い動作で動作させるこ
とがリニアでかつリアルタイムでできる。さらに中央演
算処理装置１は位置ティーチモード時による各動作軸の
ＰＷＭ指令値の最大値にリミットをかけるようにして位
置ティーチ中の暴走を防ぐようにする。

さらに第４図のフロー図を用いて、本発明の詳細な説明
する。ティーチングボックス９上の位置ティーチモード
切換スイッチ１０を押すと、中央演算処理装置１はロボ
ットの全駆動軸を位置サーボ状態、そして位置ティーチ
キースイッチ１１が受付可能である位置ティーチモード
となる。さて次に作業者が位置ティーチを始めて、ティ
ーチングボックス９上の位置ティーチキースイッチ１１
を押し込むと、中央演算処理装置１は位置ティーチキー
スイッチ押込力検出回路１２及びアナログディジタル変
換器１３を通じ、位置ティーチキースイッチの押込力を
８ビツトデータで受は取り検出する。そしてその８ビツ
トデータに比例したＰＷＭ電流指令により、全押込まれ
ている位置ティーチキースイッチに対応した駆動軸のモ
ータ７を駆動する。

さらに位置ティーチキースイッチ押込力横比はある一定
周期で行い、随時そのデータに比例したＰＷＭ電流指令
を発信するものである。

次に第２図を用いて、位置ティーチキースイッチ押込力
検出回路１２の一例を説明する。位置ティーチキースイ
ッチ１１に導体となる金属板２２を取付てかつ、ばね１
５で押し上げておく。一方金属板２２は抵抗体１４に接
触させておき、又、回路上ではＧＮＤに接続しておく。

抵抗体１４には直列に電流抑制の抵抗２３を設置する。

抵抗体１４対ＧＮＤを出力として、電流抑制抵抗２３対
ＧＮＤにあるＤＣ１ｉ圧（例えばＤＣ１２Ｖ’）をかけ
れば位置ティーチキースイッチを押込めば、押込んだ分
だけ抵抗体Ｉ４の抵抗分があるため、それに伴い出力部
の電圧も変化する。これにより押込量を検知するもので
ある。

［発明の効果］本発明によれば、位置ティーチの動作速度を位置ティー
チキースイッチを押しながら、リニアでかつリアルタイ
ムでコントロールできるため、効率よく安全に位置ティ
ーチが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の位置ティーチングモードの
ブロック図、第２図は実施例にかかる位置ティーチキー
スイッチ押込力検出回路部ブロック図、第３図は実施例
にかかる産業用ロボット及びロボット制御装置の斜視図
、第４図は本発明の実施例の動作を示すフロー図である
。１・・・中央演算処理装置、２　・各軸積分器。３・・・各軸電流制御回路。４・・・各軸ＰＷＭｉｉ流指令発生回路。５・・・各軸モータドライバ回路。６・・・各軸パルスカウンタ、７・・・各軸駆動モータ
。８・・・各軸パルスエンコーダ。９・・・ティーチングボックス。１０・・位置ティーチモード切換スイッチ。１１・・・位置ティーチキースイッチ。１２・・・位置ティーチキースイッチ押込力検出回路。１３・・・アナログ・ディジタル変換器。１４・・・抵抗Ｌ　１５・・・ばね、１６・・・ロボ・
ソト制御装置。１７・・・ロボット本体、　１８・・・第１アーム。１９・・・第２アーム、２０・・・上下軸、２１・・・
ひねり軸。２２・・・金属板、２３・・電流抑制抵抗。輩　１２躬　？刀第　３口躬　４図

Claims

【特許請求の範囲】１、動作軸に対して位置及び速度サーボ機構を備えた産
業用ロボットにおいて、位置テイーチ時、各軸を動作させるティーチングボック
ス上の位置ティーチキースイッチと、その位置テイーチ
キースイッチを押し付ける力量に応じた信号を発生する
、位置テイーチキースイッチ押付力検出手段を備え、位
置テイーチモードにおいて、位置ティーチキースイッチ
を押し付ける力量に応じて位置テイーチ時の動作速度が
可変することが特徴であるロボット制御装置。