JPH04290104A - 産業用ロボット制御装置 - Google Patents
産業用ロボット制御装置Info
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- JPH04290104A JPH04290104A JP7821091A JP7821091A JPH04290104A JP H04290104 A JPH04290104 A JP H04290104A JP 7821091 A JP7821091 A JP 7821091A JP 7821091 A JP7821091 A JP 7821091A JP H04290104 A JPH04290104 A JP H04290104A
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- JP
- Japan
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- robot
- workpiece
- conveyor
- movement
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンベアなどにより移
動中のワークに同期追従して作業を行なう方式の産業用
ロボット装置に係り、特にティーチング・プレイバック
方式のロボット装置に好適なロボットの制御装置に関す
る。
動中のワークに同期追従して作業を行なう方式の産業用
ロボット装置に係り、特にティーチング・プレイバック
方式のロボット装置に好適なロボットの制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】産業用ロボット装置は、例えばティーチ
ング(教示)などにより、予め与えられているデータに
基づいて、所定のワーク(作業対象物)に対して逐次一
連の作業を遂行して行くように構成されているのが一般
的であるが、このとき、ワークが静止しているのではな
くて、例えばベルトコンベアなどにより移動中のワーク
が所定の移動範囲内にある期間中、その移動に同期して
ロボット本体(マニプレータ)を追従移動させながら作
業を遂行して行く方式のロボット装置があり、このよう
な従来技術の例として、例えば特公昭57−11551
号公報の開示を挙げることが出来る。
ング(教示)などにより、予め与えられているデータに
基づいて、所定のワーク(作業対象物)に対して逐次一
連の作業を遂行して行くように構成されているのが一般
的であるが、このとき、ワークが静止しているのではな
くて、例えばベルトコンベアなどにより移動中のワーク
が所定の移動範囲内にある期間中、その移動に同期して
ロボット本体(マニプレータ)を追従移動させながら作
業を遂行して行く方式のロボット装置があり、このよう
な従来技術の例として、例えば特公昭57−11551
号公報の開示を挙げることが出来る。
【0003】ところで、この従来技術では、コンベアな
どで移動するワークに対するティーチングを、ワークの
移動を停止させた状態で実行し、プレイバック時(自動
運転時)には、ロボット本体の位置(以下、P点という
)をワークの移動に合わせて経路修正し、このP点をワ
ークの移動速度に同期させて移動させながら、ワークへ
の作業を実行して行くようになっていた。なお、このよ
うな制御を、一般にはコンベア同期と呼んでいる。
どで移動するワークに対するティーチングを、ワークの
移動を停止させた状態で実行し、プレイバック時(自動
運転時)には、ロボット本体の位置(以下、P点という
)をワークの移動に合わせて経路修正し、このP点をワ
ークの移動速度に同期させて移動させながら、ワークへ
の作業を実行して行くようになっていた。なお、このよ
うな制御を、一般にはコンベア同期と呼んでいる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、精
度の良いロボット制御には、ワークの移動方向とロボッ
トの経路修正方向との厳密な一致を要するが、この条件
が満たされない場合がある点について配慮がされておら
ず、高精度の保持には多大の熟練度を要し、作業効率の
低下を伴うという問題があった。
度の良いロボット制御には、ワークの移動方向とロボッ
トの経路修正方向との厳密な一致を要するが、この条件
が満たされない場合がある点について配慮がされておら
ず、高精度の保持には多大の熟練度を要し、作業効率の
低下を伴うという問題があった。
【0005】すなわち、上記従来技術では、図7に示す
ように、ロボット本体2の位置P点と、コンベア1によ
り搬送中のワーク11の位置との関係は、相対的に常に
一定である必要がある。つまり、これらの経路Aが図示
のように一致している必要がある。そして、この状態は
、図の右下に示してあるように、ワークの移動方向、す
なわち、コンベアの移動方向(X、Y、Z方向)とロボ
ットの座標系(X、Y、Z方向)とが一致している状態
として理解することができる。
ように、ロボット本体2の位置P点と、コンベア1によ
り搬送中のワーク11の位置との関係は、相対的に常に
一定である必要がある。つまり、これらの経路Aが図示
のように一致している必要がある。そして、この状態は
、図の右下に示してあるように、ワークの移動方向、す
なわち、コンベアの移動方向(X、Y、Z方向)とロボ
ットの座標系(X、Y、Z方向)とが一致している状態
として理解することができる。
【0006】しかして、何らかの理由、例えばロボット
本体2の据付位置に誤差を生じているなどの理由により
、図8に示すように、コンベアの移動方向とロボットの
座標系とが一致していなかったときには、ワーク11の
移動経路(正確にはワークの特定点の移動経路)Aと、
P点の移動経路A’とにΔLのずれが生じてしまう。
本体2の据付位置に誤差を生じているなどの理由により
、図8に示すように、コンベアの移動方向とロボットの
座標系とが一致していなかったときには、ワーク11の
移動経路(正確にはワークの特定点の移動経路)Aと、
P点の移動経路A’とにΔLのずれが生じてしまう。
【0007】つまり、従来技術では、上記した自動運転
時には、コンベア1の移動に同期してP点の移動が制御
されているため、両者の移動距離は等しくなるが、それ
だけでは、P点とワークの特定点とが常に一致するとい
う保障は得られないことになる。
時には、コンベア1の移動に同期してP点の移動が制御
されているため、両者の移動距離は等しくなるが、それ
だけでは、P点とワークの特定点とが常に一致するとい
う保障は得られないことになる。
【0008】従って、従来技術では、コンベアの移動方
向とロボットの座標系とが一致していなかったときには
、予め、それを想定してカット・アンド・トライ的な性
格をもつ、多数回のティーチングの繰返しなどによる動
作条件の設定操作を行なう必要が有り、操作に多大の熟
練を要することになってしまうのである。
向とロボットの座標系とが一致していなかったときには
、予め、それを想定してカット・アンド・トライ的な性
格をもつ、多数回のティーチングの繰返しなどによる動
作条件の設定操作を行なう必要が有り、操作に多大の熟
練を要することになってしまうのである。
【0009】本発明の目的は、動作条件の設定操作が容
易で、しかも最小限で済み、熟練を要せず常に高精度の
動作が確実に得られ、作業効率の低下の虞れの少ない、
コンベア同期方式のロボットの制御装置を提供すること
にある。
易で、しかも最小限で済み、熟練を要せず常に高精度の
動作が確実に得られ、作業効率の低下の虞れの少ない、
コンベア同期方式のロボットの制御装置を提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、ロボット本体の座標系からみた上記ワーク
の移動方向を検出する手段を設け、該手段による検出結
果に基づいて上記ロボット本体の移動方向を補正するよ
うにしたものである。
、本発明は、ロボット本体の座標系からみた上記ワーク
の移動方向を検出する手段を設け、該手段による検出結
果に基づいて上記ロボット本体の移動方向を補正するよ
うにしたものである。
【0011】これを本発明の一実施例に即していえば、
ワークに対する通常のティーチングとは別に、実際にワ
ークを移動させながら、そのワークへの作業開始点P0
0と作業終了点P01の2点で、ワークの同一の点(特
定点)に対してティーチングを行ない、この2点でのテ
ィーチングデータから、ロボット本体の座標系とワーク
の移動方向とを一致させるのに必要な補間演算を行なう
ようにしたものである。
ワークに対する通常のティーチングとは別に、実際にワ
ークを移動させながら、そのワークへの作業開始点P0
0と作業終了点P01の2点で、ワークの同一の点(特
定点)に対してティーチングを行ない、この2点でのテ
ィーチングデータから、ロボット本体の座標系とワーク
の移動方向とを一致させるのに必要な補間演算を行なう
ようにしたものである。
【0012】
【作用】上記移動方向を検出する手段は、ロボットの座
標系とワークの移動方向との違いをロボット制御装置に
与える働きをし、補正演算を可能にする。
標系とワークの移動方向との違いをロボット制御装置に
与える働きをし、補正演算を可能にする。
【0013】従って、ワークの移動方向とロボットの経
路修正方向とが異なっていても、精度のよい作業を行な
うことが出来る。
路修正方向とが異なっていても、精度のよい作業を行な
うことが出来る。
【0014】本発明の一実施例に即していえば、上記作
業開始点00でのティーチングによりワークへの作業を
開始する点を生成し、この点でのロボットのP点位置P
spが決まる。また、上記作業終了点P01での手首姿
勢を上記作業開始点00での姿勢を一致させたティーチ
ングにより、この点でのロボットのP点位置Pepが決
まる。ロこれら位置Pspと位置Pepを結ぶ直線は、
ロボットの手首姿勢が同一であり、且つ手先位置が同一
ワークの同一点(特定点)であることから、ワークの移
動方向と完全に一致する。
業開始点00でのティーチングによりワークへの作業を
開始する点を生成し、この点でのロボットのP点位置P
spが決まる。また、上記作業終了点P01での手首姿
勢を上記作業開始点00での姿勢を一致させたティーチ
ングにより、この点でのロボットのP点位置Pepが決
まる。ロこれら位置Pspと位置Pepを結ぶ直線は、
ロボットの手首姿勢が同一であり、且つ手先位置が同一
ワークの同一点(特定点)であることから、ワークの移
動方向と完全に一致する。
【0015】そこで、この位置Pspと位置Pepを結
ぶ直線上を、ロボットが移動するようにして、ワークの
移動に合わせて補間してやれば、ワークの移動に対して
ロボット本体の作業点の相対位置関係が常に一定に保た
れることになり、ワークの移動方向とロボットの経路修
正方向とに誤差があっても、ロボットの動作に誤差が現
れるのを完全に抑えることができる。すなわち、上記作
業開始点00と作業終了点P01での手首姿勢を同じに
保った状態でのティーチングは、ワークの移動方向を特
定する演算に必要な2点を決定する働きをすることにな
り、本発明の目的達成を可能にするものである。
ぶ直線上を、ロボットが移動するようにして、ワークの
移動に合わせて補間してやれば、ワークの移動に対して
ロボット本体の作業点の相対位置関係が常に一定に保た
れることになり、ワークの移動方向とロボットの経路修
正方向とに誤差があっても、ロボットの動作に誤差が現
れるのを完全に抑えることができる。すなわち、上記作
業開始点00と作業終了点P01での手首姿勢を同じに
保った状態でのティーチングは、ワークの移動方向を特
定する演算に必要な2点を決定する働きをすることにな
り、本発明の目的達成を可能にするものである。
【0016】
【実施例】以下、本発明によるロボット制御装置につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。
て、図示の実施例により詳細に説明する。
【0017】図1は本発明の一実施例で、図において、
12はリミットスイッチ、13はコンベア位置検出器、
20はロボット制御装置、21は位置制御部、22はテ
ィーチデータ格納メモリ、23はコンベア位置計数器、
24は制御部、そして25はティーチングボックスであ
る。なお、コンベア1、ロボット本体2、それにワーク
11は図7で説明した従来技術と同じである。
12はリミットスイッチ、13はコンベア位置検出器、
20はロボット制御装置、21は位置制御部、22はテ
ィーチデータ格納メモリ、23はコンベア位置計数器、
24は制御部、そして25はティーチングボックスであ
る。なお、コンベア1、ロボット本体2、それにワーク
11は図7で説明した従来技術と同じである。
【0018】コンベア1はワーク11を吊り下げなどの
方法で保持し、図示の矢印方向に直線移動させる。そし
て、この間でのリミットスイッチ12が取付けてある位
置以降から始まる所定範囲において、ロボット本体2に
よる所定の作業、例えばワークに対する部品の取付作業
やワークの確認、検査等の作業を行なう。
方法で保持し、図示の矢印方向に直線移動させる。そし
て、この間でのリミットスイッチ12が取付けてある位
置以降から始まる所定範囲において、ロボット本体2に
よる所定の作業、例えばワークに対する部品の取付作業
やワークの確認、検査等の作業を行なう。
【0019】ロボット本体2はロボット制御装置20に
より制御されるが、このため、このロボット制御装置2
0内の構成要素は次のような働きをする。
より制御されるが、このため、このロボット制御装置2
0内の構成要素は次のような働きをする。
【0020】まず位置制御部21は、制御部24からロ
ボットの位置指令として与えられるロボットの作業点の
座標によりロボット本体2の各可動軸駆動用のモータ(
アクチュエータ)を駆動し、位置指令で指定された位置
にロボット本体2を位置決め制御する。
ボットの位置指令として与えられるロボットの作業点の
座標によりロボット本体2の各可動軸駆動用のモータ(
アクチュエータ)を駆動し、位置指令で指定された位置
にロボット本体2を位置決め制御する。
【0021】リミットスイッチ12は、コンベア1によ
って搬送されているワーク11が所定の位置に来たとき
に動作して信号を発生する。そして、この信号は、後述
するように、スタート信号として使用される。
って搬送されているワーク11が所定の位置に来たとき
に動作して信号を発生する。そして、この信号は、後述
するように、スタート信号として使用される。
【0022】制御部24は、ティーチングボックス25
から指定された通りにロボット本体2が制御されるよう
、位置制御部21に位置指令を供給する働きをすると共
に、ティーチングにより与えられたロボットの作業点の
位置を示す座標をティーチデータとして、ティーチデー
タ格納メモリ22に格納させる働きをする。
から指定された通りにロボット本体2が制御されるよう
、位置制御部21に位置指令を供給する働きをすると共
に、ティーチングにより与えられたロボットの作業点の
位置を示す座標をティーチデータとして、ティーチデー
タ格納メモリ22に格納させる働きをする。
【0023】コンベア位置計数器23は、コンベア1に
取付けてあるコンベア位置検出器13与えれる位置パル
スを計数することにより、コンベア1の位置を検出し、
それを制御部24に供給する働きをする。
取付けてあるコンベア位置検出器13与えれる位置パル
スを計数することにより、コンベア1の位置を検出し、
それを制御部24に供給する働きをする。
【0024】また、制御部24にはリミットスイッチ1
2からの信号も入力されており、この信号により、ロボ
ット本体2による作業開始指令が与えられるようになっ
ている。
2からの信号も入力されており、この信号により、ロボ
ット本体2による作業開始指令が与えられるようになっ
ている。
【0025】次に、この実施例の動作について説明する
。まず、コンベア1を、リミットスイッチ12が信号を
発生する位置に停止させた状態で、ティーチングボック
ス25を用いてロボット本体2を動かし、通常のように
してワーク11に対する作業点の教示を行なう。このと
き教示された作業点の座標をPi =(xi、yi、z
i)とする。なお、この作業点の個数は、通常の場合、
複数個となる。そして、このときの作業点の座標は、ロ
ボット本体2を原点とし、x、y、zの3方向成分によ
り表わされているものとする。
。まず、コンベア1を、リミットスイッチ12が信号を
発生する位置に停止させた状態で、ティーチングボック
ス25を用いてロボット本体2を動かし、通常のように
してワーク11に対する作業点の教示を行なう。このと
き教示された作業点の座標をPi =(xi、yi、z
i)とする。なお、この作業点の個数は、通常の場合、
複数個となる。そして、このときの作業点の座標は、ロ
ボット本体2を原点とし、x、y、zの3方向成分によ
り表わされているものとする。
【0026】次に、上記した作業点のティーチングとは
別に、コンベア1の移動方向の検出に必要なティーチン
グを行ない、更にこのティーチング結果に基づいて演算
処理を行ない、コンベア1の移動方向を求めるのである
が、これに必要な動作について、図2のフローチャート
により説明する。
別に、コンベア1の移動方向の検出に必要なティーチン
グを行ない、更にこのティーチング結果に基づいて演算
処理を行ない、コンベア1の移動方向を求めるのである
が、これに必要な動作について、図2のフローチャート
により説明する。
【0027】この図2による処理に入ったら、まず、ワ
ーク11の任意の部分から、他の部分とは明瞭に、且つ
容易に識別可能な部分を選定して、これを特定点と定め
、コンベア1のリミットスイッチ13が設けられている
位置にワーク11が停止しているときに、ティーチング
ボックス25を用いてロボット本体2を動かし、この位
置で、上記特定点に対する教示を行ない、この特定点に
対するティーチ点の座標をP00=(x00、y00、
z00)とする(図2のステップ30)。このティーチ
点座標P00を図3に示す。
ーク11の任意の部分から、他の部分とは明瞭に、且つ
容易に識別可能な部分を選定して、これを特定点と定め
、コンベア1のリミットスイッチ13が設けられている
位置にワーク11が停止しているときに、ティーチング
ボックス25を用いてロボット本体2を動かし、この位
置で、上記特定点に対する教示を行ない、この特定点に
対するティーチ点の座標をP00=(x00、y00、
z00)とする(図2のステップ30)。このティーチ
点座標P00を図3に示す。
【0028】次に、コンベア1を動かして、ワーク11
を他の位置に距離Lだけ移動して停止させ、ここでも同
じく特定点に対する教示を行ない、この特定点に対する
ティーチ点の座標をP01=(x01、y01、z01
)とする(ステップ31)。このティーチ点P01も図
3に示してある。
を他の位置に距離Lだけ移動して停止させ、ここでも同
じく特定点に対する教示を行ない、この特定点に対する
ティーチ点の座標をP01=(x01、y01、z01
)とする(ステップ31)。このティーチ点P01も図
3に示してある。
【0029】そして、次に、このときでのワーク11(
コンベア1)の移動量(距離)L、すなわち、図3にお
けるティーチ点P00とティーチ点P01との間の距離
に対する各方向での移動量Δx、Δy、Δzを次のよう
にして求める(ステップ32)。 Δx=x01−x00 Δy=y01−y00 Δz=z01−z00 L=(Δx2+Δy2+Δz2)の平方根そうすると、
この結果から、コンベア1の移動に伴う各方向での移動
成分は次のようにして求まる(ステップ33)。 x方向での移動成分xk =Δx/L y方向での移動成分yk =Δy/L z方向での移動成分zk =Δz/L 最後に、こうして求めた結果をメモリ22に格納して処
理を終了するのである(ステップ34)。
コンベア1)の移動量(距離)L、すなわち、図3にお
けるティーチ点P00とティーチ点P01との間の距離
に対する各方向での移動量Δx、Δy、Δzを次のよう
にして求める(ステップ32)。 Δx=x01−x00 Δy=y01−y00 Δz=z01−z00 L=(Δx2+Δy2+Δz2)の平方根そうすると、
この結果から、コンベア1の移動に伴う各方向での移動
成分は次のようにして求まる(ステップ33)。 x方向での移動成分xk =Δx/L y方向での移動成分yk =Δy/L z方向での移動成分zk =Δz/L 最後に、こうして求めた結果をメモリ22に格納して処
理を終了するのである(ステップ34)。
【0030】以上の結果から、ワーク11(コンベア1
)の任意の移動量をLa としたとき、この移動量La
に対応した各方向での移動量は、次のようにして求ま
ることが判る。 x方向の移動量 Δx/L・Lay方向
の移動量 Δy/L・Laz方向の移動
量 Δz/L・La次に、これらの移動
成分xk 、yk 、zk を用いて、ロボット本体2
をコンベア同期動作させる制御処理について、図4のフ
ローチャートにより説明する。
)の任意の移動量をLa としたとき、この移動量La
に対応した各方向での移動量は、次のようにして求ま
ることが判る。 x方向の移動量 Δx/L・Lay方向
の移動量 Δy/L・Laz方向の移動
量 Δz/L・La次に、これらの移動
成分xk 、yk 、zk を用いて、ロボット本体2
をコンベア同期動作させる制御処理について、図4のフ
ローチャートにより説明する。
【0031】まず、ワーク11(コンベア1)の移動量
La は、コンベア1に取付られているコンベア位置検
出器13から与えられるパルスをコンベア位置計数器2
3でカウントすることにより求められ、制御部24に入
力されている。
La は、コンベア1に取付られているコンベア位置検
出器13から与えられるパルスをコンベア位置計数器2
3でカウントすることにより求められ、制御部24に入
力されている。
【0032】また、ワーク11がコンベア1の上流側か
ら、つまり図3の右側からティーチ点P00に達すると
、リミットスイッチ12が信号を発生する。
ら、つまり図3の右側からティーチ点P00に達すると
、リミットスイッチ12が信号を発生する。
【0033】そこで、図4のフローチャートによる処理
を開始したら、まず、ステップ40で、リミットスイッ
チ12からの信号をスタート信号とし、それが与えられ
るのを待つ。そして、このスタート信号が現れたら、ス
テップ41でコンベア位置計数器23のカウントデータ
、つまりワーク11(コンベア1)の移動量Lc をク
リアする。
を開始したら、まず、ステップ40で、リミットスイッ
チ12からの信号をスタート信号とし、それが与えられ
るのを待つ。そして、このスタート信号が現れたら、ス
テップ41でコンベア位置計数器23のカウントデータ
、つまりワーク11(コンベア1)の移動量Lc をク
リアする。
【0034】そうすると、このコンベア位置計数器23
のカウントデータLcは、ティーチ点P00からのワー
ク11(コンベア1)の移動量となる。
のカウントデータLcは、ティーチ点P00からのワー
ク11(コンベア1)の移動量となる。
【0035】この結果、このワーク11(コンベア1)
の移動量Lcに対する各方向の移動量は、次のようにな
る。 x方向の移動量Lxc =Δx/L・Lcy方向の移動
量Lyc =Δy/L・Lcz方向の移動量Lzc =
Δz/L・Lcステップ42では、ロボット制御プログ
ラムの実行ステップSt を初期化し、ステップ43で
、この実行ステップSt の教示データを取り出して所
定のメモリ領域PIにセットする。このメモリ領域PI
の内容は、図4の右側に示してある通りである。
の移動量Lcに対する各方向の移動量は、次のようにな
る。 x方向の移動量Lxc =Δx/L・Lcy方向の移動
量Lyc =Δy/L・Lcz方向の移動量Lzc =
Δz/L・Lcステップ42では、ロボット制御プログ
ラムの実行ステップSt を初期化し、ステップ43で
、この実行ステップSt の教示データを取り出して所
定のメモリ領域PIにセットする。このメモリ領域PI
の内容は、図4の右側に示してある通りである。
【0036】ステップ44では、このメモリ領域PIの
内容に従ってロボット本体2を制御し、作業点に動かす
。そして、ステップ45で、指定されている所定の作業
を行なわせる。
内容に従ってロボット本体2を制御し、作業点に動かす
。そして、ステップ45で、指定されている所定の作業
を行なわせる。
【0037】ステップ46でプログラムの終了を判定し
、終了してなければステップ43に戻るようにするので
ある。
、終了してなければステップ43に戻るようにするので
ある。
【0038】次に、ステップ44での処理について、図
5のフローチャートにより詳細に説明する。
5のフローチャートにより詳細に説明する。
【0039】ここで、上記したように、この実施例では
、ロボット本体2によるワーク11に対する作業も、リ
ミットスイッチ12からのスタート信号により開始する
ように設定してある。
、ロボット本体2によるワーク11に対する作業も、リ
ミットスイッチ12からのスタート信号により開始する
ように設定してある。
【0040】そうすると、このスタート信号は、ワーク
11に、作業点Pi をティーチングした点、すなわち
、ティーチ点P00で発生されるため、コンベア1が停
止していた場合、ロボット本体2の移動位置は、この作
業点Pi となる。そして、この作業点Pi は、上記
したように複数個あるから、ロボット本体2は、複数の
Pi =(xi、yi、zi)を順次通過して行くこと
になる。しかして、実際には、周知のように、或る作業
点Pi から次の作業点Pi +1の間を、図6に示す
ように補間しながらの動作となっている。
11に、作業点Pi をティーチングした点、すなわち
、ティーチ点P00で発生されるため、コンベア1が停
止していた場合、ロボット本体2の移動位置は、この作
業点Pi となる。そして、この作業点Pi は、上記
したように複数個あるから、ロボット本体2は、複数の
Pi =(xi、yi、zi)を順次通過して行くこと
になる。しかして、実際には、周知のように、或る作業
点Pi から次の作業点Pi +1の間を、図6に示す
ように補間しながらの動作となっている。
【0041】従って、ワーク11(コンベア1)が停止
しているものとして求めたロボット本体2の移動位置も
、通常の場合と同様にして求められることになり、この
移動位置を、図6に示すように、 Pj =(xj、yj、zj) とする。以上の処理が図5のステップ440からステッ
プ442である。
しているものとして求めたロボット本体2の移動位置も
、通常の場合と同様にして求められることになり、この
移動位置を、図6に示すように、 Pj =(xj、yj、zj) とする。以上の処理が図5のステップ440からステッ
プ442である。
【0042】そうすると、このようにワーク11(コン
ベア1)が停止しているものとして求めたロボット本体
2の移動位置Pj と、ワーク11(コンベア1)の移
動量Lc =(Lxc 、Lyc 、Lzc )とはス
タート信号により同期がとられていることになり、結局
、コンベア1により移動しているワーク11を対象とし
て作業を行なうロボット本体2の移動位置Pr =(x
r 、yr 、zr ) は、上記のロボットの移動位置Pj に、ワーク11(
コンベア1)の移動量Lc の各方向の移動量を加算し
た、次のような値になる。 xr =xj +Lxc yr =yj +Lyc zr =zj +Lzc 従って、以上の処理は、図5のステップ443からステ
ップ446に示すようになり、この結果、この実施例に
よれば、図8の右下に示すように、ロボットの座標系と
ワーク11(コンベア1)の移動方向とに違いがあって
も、ワーク11(コンベア1)の移動経路Aと、ロボッ
トの移動経路A’とに誤差ΔLを生じる虞れは全く生じ
ないから、常に高精度でロボット制御を行なうことがで
きる。
ベア1)が停止しているものとして求めたロボット本体
2の移動位置Pj と、ワーク11(コンベア1)の移
動量Lc =(Lxc 、Lyc 、Lzc )とはス
タート信号により同期がとられていることになり、結局
、コンベア1により移動しているワーク11を対象とし
て作業を行なうロボット本体2の移動位置Pr =(x
r 、yr 、zr ) は、上記のロボットの移動位置Pj に、ワーク11(
コンベア1)の移動量Lc の各方向の移動量を加算し
た、次のような値になる。 xr =xj +Lxc yr =yj +Lyc zr =zj +Lzc 従って、以上の処理は、図5のステップ443からステ
ップ446に示すようになり、この結果、この実施例に
よれば、図8の右下に示すように、ロボットの座標系と
ワーク11(コンベア1)の移動方向とに違いがあって
も、ワーク11(コンベア1)の移動経路Aと、ロボッ
トの移動経路A’とに誤差ΔLを生じる虞れは全く生じ
ないから、常に高精度でロボット制御を行なうことがで
きる。
【0043】そして、この実施例によれば、補正に必要
なデータが、図3にティーチ点P00とP01で示すよ
うに、ただ2個所でのティーチングで得られるので、テ
ィーチングに熟練を要せず、極めて容易に高精度を保持
することができる。
なデータが、図3にティーチ点P00とP01で示すよ
うに、ただ2個所でのティーチングで得られるので、テ
ィーチングに熟練を要せず、極めて容易に高精度を保持
することができる。
【0044】なお、このとき、上記した2個所のティー
チ点P00とP01の間の距離Lが大になればなるほど
高精度の動作が可能になることは言うまでもない。
チ点P00とP01の間の距離Lが大になればなるほど
高精度の動作が可能になることは言うまでもない。
【0045】ところで、上記実施例では、ワーク11(
コンベア1)の移動量Lc の検出を、コンベア位置検
出器13とコンベア位置計数器23により行なうように
構成されているが、これに代えて、コンベア1の移動速
度Vc を検出し、 Lc =Vc ・t t:スタート信号が発生してからの経過時間として、ワ
ーク11(コンベア1)の移動量Lc を求めるように
してもよい。
コンベア1)の移動量Lc の検出を、コンベア位置検
出器13とコンベア位置計数器23により行なうように
構成されているが、これに代えて、コンベア1の移動速
度Vc を検出し、 Lc =Vc ・t t:スタート信号が発生してからの経過時間として、ワ
ーク11(コンベア1)の移動量Lc を求めるように
してもよい。
【0046】また、上記実施例では、ティーチ点P00
とP01として、ワーク11に設定した特定点に対する
ティーチ点を用いているが、この特定点としては、ワー
クに限らず、コンベア1に設置した治具に設定したり、
或いはコンベア1の移動部材自体に設定したりしても良
いことは言うまでもない。
とP01として、ワーク11に設定した特定点に対する
ティーチ点を用いているが、この特定点としては、ワー
クに限らず、コンベア1に設置した治具に設定したり、
或いはコンベア1の移動部材自体に設定したりしても良
いことは言うまでもない。
【0047】次に、図9は本発明の他の一実施例で、ワ
ーク搬送用にベルトコンベア10を用いたコンベア同期
方式のロボット制御装置に本発明を適用したものであり
、図において、26はエンコーダを備えたコンベア駆動
用モータであり、その他のロボット本体2、ロボット制
御装置20、それにコンベア位置計数器23は図1の実
施例と同じであり、さらに図示してないが、ベルトコン
ベア10で搬送しているワークが所定の位置に達したと
きにスタート信号を発生するリミットスイッチを備えて
いる点も、図1の実施例と同じである。
ーク搬送用にベルトコンベア10を用いたコンベア同期
方式のロボット制御装置に本発明を適用したものであり
、図において、26はエンコーダを備えたコンベア駆動
用モータであり、その他のロボット本体2、ロボット制
御装置20、それにコンベア位置計数器23は図1の実
施例と同じであり、さらに図示してないが、ベルトコン
ベア10で搬送しているワークが所定の位置に達したと
きにスタート信号を発生するリミットスイッチを備えて
いる点も、図1の実施例と同じである。
【0048】コンベア駆動用モータ26はベルトコンベ
ア11を駆動すると共に、その軸に取付けてあるエンコ
ーダからパルス信号を発生し、コンベア位置計数器23
に供給するように動作する。従って、ロボット制御装置
20は、このコンベア位置計数器23の計数結果からベ
ルトコンベア10の移動量、つまりワーク11の移動量
を知ることが出来るようになっている。
ア11を駆動すると共に、その軸に取付けてあるエンコ
ーダからパルス信号を発生し、コンベア位置計数器23
に供給するように動作する。従って、ロボット制御装置
20は、このコンベア位置計数器23の計数結果からベ
ルトコンベア10の移動量、つまりワーク11の移動量
を知ることが出来るようになっている。
【0049】次に、この実施例の動作について説明する
。この実施例でも、まず、ワーク11に対する教示が行
なわれる。図10に、このときのティーチング点を示す
。すなわち、最初、上記したリミットスイッチで規定さ
れる位置にワーク11を置き、ここでティーチング点P
1から順次P5までティーチングする。なお、これらの
点P1〜P5は、ロボット本体2によるワーク11の作
業点であり、従って、実際には、ワークや作業の内容に
応じて任意の位置と任意の個数をとるものであることは
、言うまでもない。
。この実施例でも、まず、ワーク11に対する教示が行
なわれる。図10に、このときのティーチング点を示す
。すなわち、最初、上記したリミットスイッチで規定さ
れる位置にワーク11を置き、ここでティーチング点P
1から順次P5までティーチングする。なお、これらの
点P1〜P5は、ロボット本体2によるワーク11の作
業点であり、従って、実際には、ワークや作業の内容に
応じて任意の位置と任意の個数をとるものであることは
、言うまでもない。
【0050】次に、ベルトコンベア10を動作させ、ワ
ーク11を破線の位置に移動させ、このワーク11の、
例えば点P1、P5と同じ点6についてのティーチング
を行なう。従って、このティーチング点P1、P5、そ
れにP6は、図1の実施例で説明した特定点となるが、
ここでは、点P6については、作業補助点と呼ぶ。
ーク11を破線の位置に移動させ、このワーク11の、
例えば点P1、P5と同じ点6についてのティーチング
を行なう。従って、このティーチング点P1、P5、そ
れにP6は、図1の実施例で説明した特定点となるが、
ここでは、点P6については、作業補助点と呼ぶ。
【0051】このようにして、ティーチングを完了した
ら、このティーチングの内容は、図11に示すような形
でロボット制御装置20内に取り込まれ、ロボットの動
作が可能になるので、ここで、図12のフローチャート
による処理に入る。
ら、このティーチングの内容は、図11に示すような形
でロボット制御装置20内に取り込まれ、ロボットの動
作が可能になるので、ここで、図12のフローチャート
による処理に入る。
【0052】この図12の処理に入ると、まず、リミッ
トスイッチからのスタート信号の供給を待ち(120)
、ついでロボットが移動すべき位置の計算に進む(12
1)。なお、この計算方法については、後述する。
トスイッチからのスタート信号の供給を待ち(120)
、ついでロボットが移動すべき位置の計算に進む(12
1)。なお、この計算方法については、後述する。
【0053】次に、この計算された位置にロボット本体
2を移動させ(122)、以後、これら(121)と(
122)の処理を繰り返す(123)。そして、このよ
うに(121)と(122)の処理が反復されることに
より、ロボット本体2は、ベルトコンベア10により移
動しているワーク11に対しての同期がとられ、所定の
作業を実行して行くことが出来る。
2を移動させ(122)、以後、これら(121)と(
122)の処理を繰り返す(123)。そして、このよ
うに(121)と(122)の処理が反復されることに
より、ロボット本体2は、ベルトコンベア10により移
動しているワーク11に対しての同期がとられ、所定の
作業を実行して行くことが出来る。
【0054】次に、上記の計算処理(121)について
、図13のフローチャートにより、さらに詳しく説明す
る。
、図13のフローチャートにより、さらに詳しく説明す
る。
【0055】まず、最初に、ベルトコンベア10の進行
(移動)方向を表わすデータΔX、ΔY、ΔXの計算を
行なう(1210)。この計算は、ティーチングした作
業開始点P1(第1の特定点)と作業補助点P6(第2
の特定点)とを用いた、以下の計算式による。
(移動)方向を表わすデータΔX、ΔY、ΔXの計算を
行なう(1210)。この計算は、ティーチングした作
業開始点P1(第1の特定点)と作業補助点P6(第2
の特定点)とを用いた、以下の計算式による。
【0056】ΔX=X6−X1
ΔY=Y6−Y1
ΔZ=Z6−Z1
ここで、X1、Y1、Z1:作業開始点P1の位置デー
タX6、Y6、Z6:作業補助点P6の位置データ次に
、コンベア位置計数器23のデータにより、ベルトコン
ベア10の進行位置を表わすデータΔrを計算する(1
211)。計算式は次の通りである。 Δr=r2−r1 ここで、r1:前回のベルトコンベアの位置r2:今回
のベルトコンベアの位置 次に、このようにして、ベルトコンベア10の進行方向
を表わすデータΔX、ΔY、ΔXと、進行位置を表わす
データΔrが求まったら、今度は、これらのデータから
ロボットの位置を計算する(1212)。
タX6、Y6、Z6:作業補助点P6の位置データ次に
、コンベア位置計数器23のデータにより、ベルトコン
ベア10の進行位置を表わすデータΔrを計算する(1
211)。計算式は次の通りである。 Δr=r2−r1 ここで、r1:前回のベルトコンベアの位置r2:今回
のベルトコンベアの位置 次に、このようにして、ベルトコンベア10の進行方向
を表わすデータΔX、ΔY、ΔXと、進行位置を表わす
データΔrが求まったら、今度は、これらのデータから
ロボットの位置を計算する(1212)。
【0057】まず、ここで、計算方法について、図14
により説明する。この図14は、X−Y平面上と、Y−
Z平面上でのティーチング点P1とP6の関係を表わし
たもので、ここで、ΔX、ΔY、ΔZが上記のベルトコ
ンベア10の進行方向であり、従って、これから誤差角
θ1、θ2は容易に求められることが判る。
により説明する。この図14は、X−Y平面上と、Y−
Z平面上でのティーチング点P1とP6の関係を表わし
たもので、ここで、ΔX、ΔY、ΔZが上記のベルトコ
ンベア10の進行方向であり、従って、これから誤差角
θ1、θ2は容易に求められることが判る。
【0058】次に、これらの誤差角θ1、θ2と、進行
位置を表わすデータΔrを用いて、ロボットで補正すべ
き量ΔX’、ΔY’、ΔZ’を次式で計算する。 ΔX’=Δr・Cosθ1 ΔY’=Δr・Sinθ1 ΔZ’=Δr・Cosθ2 そして、最後にティーチング点P1からティーチング点
P2への補間に必要なデータの補正量を加算し、ロボッ
トの目標位置とするのであり、この結果、実際の補間経
路がベルトコンベア10の移動量と、その進行方向に応
じて補正されて行くため、結局、この実施例によれば、
ベルトコンベア10の移動速度と同期をとりながら、ロ
ボット本体2の位置制御が正確に得られることになる。 この様子を図15に示す。
位置を表わすデータΔrを用いて、ロボットで補正すべ
き量ΔX’、ΔY’、ΔZ’を次式で計算する。 ΔX’=Δr・Cosθ1 ΔY’=Δr・Sinθ1 ΔZ’=Δr・Cosθ2 そして、最後にティーチング点P1からティーチング点
P2への補間に必要なデータの補正量を加算し、ロボッ
トの目標位置とするのであり、この結果、実際の補間経
路がベルトコンベア10の移動量と、その進行方向に応
じて補正されて行くため、結局、この実施例によれば、
ベルトコンベア10の移動速度と同期をとりながら、ロ
ボット本体2の位置制御が正確に得られることになる。 この様子を図15に示す。
【0059】この図15において、或るティーチング点
A(X、Y、Z)から補間位置データ(X’、Y’、Z
’)により定まるロボット本体の移動経路が、実線で示
すようにベルトコンベアの移動経路とずれていた場合で
も、この実施例によれば、上記した補正データΔX’、
ΔY’、ΔZ’の加算により、破線で示すように正しく
補正されることが判る。
A(X、Y、Z)から補間位置データ(X’、Y’、Z
’)により定まるロボット本体の移動経路が、実線で示
すようにベルトコンベアの移動経路とずれていた場合で
も、この実施例によれば、上記した補正データΔX’、
ΔY’、ΔZ’の加算により、破線で示すように正しく
補正されることが判る。
【0060】
【発明の効果】本発明によれば、本来の作業点に対する
教示操作の外に唯2回のティーチングを行なうだけで、
コンベアなどによるワークの移動に対する各方向での移
動成分が自動的に計算され、ワークの動きに同期しなが
ら正確にロボットの制御が補正されるので、常に精度良
くコンベア同期によるロボットの制御を得ることができ
る。
教示操作の外に唯2回のティーチングを行なうだけで、
コンベアなどによるワークの移動に対する各方向での移
動成分が自動的に計算され、ワークの動きに同期しなが
ら正確にロボットの制御が補正されるので、常に精度良
くコンベア同期によるロボットの制御を得ることができ
る。
【0061】また、本発明によれば、1種のティーチン
グデータで複数台のロボットを働かせる場合、各々のロ
ボットとコンベアのもつ相対位置誤差を簡単に吸収でき
るので、ティーチングに必要な時間と労力を大幅に削減
することができる。
グデータで複数台のロボットを働かせる場合、各々のロ
ボットとコンベアのもつ相対位置誤差を簡単に吸収でき
るので、ティーチングに必要な時間と労力を大幅に削減
することができる。
【0062】さらに、本発明によれば、コンベアの移動
速度を入力するだけでも、高精度のコンベア同期による
ロボットの制御を得ることができるから、教示操作が容
易になると共に、周辺設備の簡略化が得られるという効
果も期待できる。
速度を入力するだけでも、高精度のコンベア同期による
ロボットの制御を得ることができるから、教示操作が容
易になると共に、周辺設備の簡略化が得られるという効
果も期待できる。
【図1】本発明による産業用ロボット制御装置の一実施
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
【図2】本発明の一実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図3】本発明の一実施例におけるデータの計算動作の
説明図である。
説明図である。
【図4】本発明の一実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図5】本発明の一実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図6】本発明の一実施例における補間動作の説明図で
ある。
ある。
【図7】産業用ロボット制御装置の従来例を示す構成図
である。
である。
【図8】産業用ロボット制御装置の従来例における問題
点を説明するための構成図である。
点を説明するための構成図である。
【図9】本発明による産業用ロボット制御装置の他の一
実施例を示す構成図である。
実施例を示す構成図である。
【図10】本発明による産業用ロボット制御装置の他の
一実施例における教示操作の説明図である。
一実施例における教示操作の説明図である。
【図11】本発明による産業用ロボット制御装置の他の
一実施例におけるデータ取り込みの説明図である。
一実施例におけるデータ取り込みの説明図である。
【図12】本発明の他の一実施例の動作を説明するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図13】本発明の他の一実施例の動作を説明するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図14】本発明の他の一実施例におけるデータ計算の
説明図である。
説明図である。
【図15】本発明の他の一実施例における補正動作の説
明図である。
明図である。
1 コンベア
2 ロボット本体
11 ワーク
12 リミットスイッチ
13 コンベア位置検出器
20ロボット制御装置
21 位置制御部
22 ティーチデータ格納メモリ
23 コンベア位置計数器
24 制御部
25 ティーチングボックス
Claims (2)
- 【請求項1】 直線移動中のワークの移動に同期して
ロボット本体を追従移動させながら作業を行なう方式の
産業用ロボット装置において、ロボット本体の座標系か
らみた上記ワークの移動方向を検出する手段を設け、該
手段による検出結果に基づいて上記ロボット本体の移動
方向を補正するように構成したことを特徴とする産業用
ロボット制御装置。 - 【請求項2】 請求項1の発明において、上記産業用
ロボット装置がティーチング・プレイバック方式のロボ
ット装置であり、上記ワークの移動方向を検出する手段
が、上記ワークの直線移動範囲内の異なった2個所で、
該ワークの同一特定点へのティーチングにより取込んだ
ロボット本体の位置に基づいてワークの移動方向を検出
する手段で構成されていることを特徴とする産業用ロボ
ットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7821091A JPH04290104A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 産業用ロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7821091A JPH04290104A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 産業用ロボット制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04290104A true JPH04290104A (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=13655686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7821091A Pending JPH04290104A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 産業用ロボット制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04290104A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015079740A1 (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | 三菱電機株式会社 | ロボットシステムおよびロボットシステムの制御方法 |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP7821091A patent/JPH04290104A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015079740A1 (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | 三菱電機株式会社 | ロボットシステムおよびロボットシステムの制御方法 |
| US9782896B2 (en) | 2013-11-28 | 2017-10-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Robot system and control method for robot system |
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