JPH0639066B2 - 産業用ロボツトの制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、多関節ロボット、スカラ型ロボット等の産
業用ロボットの制御方法に関する。

〔従来の技術〕

移載、組立等に使用される多関節ロボットの各軸の移動
時の最適角加速度を決定することは、困難である。これ
は、各軸の動きが相互に影響を及ぼしあうために、アー
ムの移動の開始点と終了点との位置によって、各軸の必
要トルクが異なり、この必要トルクを動作解析するのが
極めて面倒となるためである。従って、従来の多関節ロ
ボットでは、各軸の各加速度を低めに抑えていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のように、多関節ロボットの各軸の角加速度の最大
値を低めに抑えていることにより、アームの移動時間が
平均して長くなる問題点があった。

従って、この発明の目的は、複雑な動作解析を行う必要
がなく、移動時間を短縮するようにした産業用ロボット
の制御方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、複数のアーム２，６を夫々回転させる複数
の軸を有する産業用ロボットの制御方法において、 複数のアーム２，６を実際に動作させ、複数の軸のトル
クを電流値として測定するステップ２２と、 複数の軸の夫々の電流値が全て許容電流値より低く、且
つ複数の軸の何れか１個の電流値が許容電流値と略々等
しい値となるように、複数の軸の角加速度の値を変更す
るステップ２３，２４，２５，２６，２７と により教示データの修正を行うことを特徴とする産業用
ロボットの制御方法である。

〔作用〕

軸のトルクは、電流値に比例している。従って、複数の
軸に関する電流値の何れもが許容電流値を超えない範囲
で、電流値を上昇させれば、複雑な動作解析を必要とせ
ずに、各軸の角加速度を上昇させることができる。これ
により、移動時間の短縮を図ることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について説明する。

第１図は、この発明を適用することができる産業用ロボ
ット例えばスカラ型ロボットの一例を示す。

このロボットは、基台部１に第１のアーム２の基部が回
動自在に支持され、基台部１上に配置したサーボモータ
３及び減速機４から成る駆動部５により、第１のアーム
２の軸が回動される。第１のアーム２の先端部には、第
２のアーム６が回動自在に支持される。第１のアーム２
の先端部上に配置したサーボモータ７及び減速機８から
成る駆動部９により第２のアーム６の軸が回動される。
第２のアーム６の先端部にハンド１０が取り付けられて
いる。スカラ型のロボットでは、第１のアーム２及び第
２のアーム６の両者が（Ｘ−Ｙ）平面上を移動する。

サーボモータ３，７として、ＤＣサーボモータ或いはＡ
Ｃサーボモータが使用される。第２図は、サーボモータ
３，７のサーボ回路の一例の構成を示す。

第２図において、１１がマイクロコンピュータを示す。
このマイクロコンピュータ１１は、動作制御用のプログ
ラムに従って速度プログラム回路１２に速度指令１３及
び方向指令１４を供給する。速度プログラム回路１２
は、マイクロコンピュータ１１からの指令に基づいて加
減速曲線を形成する。この速度プログラム回路１２の出
力信号がサーボパック１５に供給される。このサーボパ
ック１５には、速度検出器１６からの速度信号及び位置
検出器１７からの位置信号がフィードバックされて供給
される。

サーボパック１５は、フィードバックされた検出信号に
より、所定の加減速曲線通りの移動をアームが行うよう
に、サーボモータ１８が制御される。第３図は、加減速
曲線の一例を示す。

第３図において、Ａ点からＢ点の間は、定加速度の区間
で、Ｂ点からＣ点は、定速度の区間で、Ｃ点からＤ点が
定加速度の区間である。このＡ点からＤ点までの速度制
御により、目標点の近傍まで、軸が移動され、Ｄ点から
位置決め動作に切り換えられる。そして、Ｅ点で目標位
置に到達する。従って、Ａ点からＥ点までの時間が移動
時間である。

第１図に示す産業用ロボットのサーボモータ３又はサー
ボモータ７の各々に関して、第２図に示す構成が設けら
れている。この場合、アーム２及び６の夫々の軸の内
で、より時間がかかる方の軸に他方の速度が合わせら
れ、２個の軸が同期動作を行うようにされている。

また、マイクロコンピュータ１１のメモリには、教示
（ティーチング）データが記憶されている。この教示デ
ータは、ロボットの動きの順序、位置、時間に関するも
のである。この教示データが読み出されて、マイクロコ
ンピュータ１１により各軸の位置、速度、加速度等が計
算され、速度指令１３及び方向指令１４が速度プログラ
ム回路１２に出力される。

この一実施例では、教示データのうちの角加速度に関す
るデータをサーボモータ１８の電流値を測定することに
より修正を加える。サーボモータ１８即ち軸のトルク
は、電流値と比例している。第４図はこの修正の場合の
動作を示すフローチャートである。

最初にロボットを実際に動作させる（ステップ２１）。
この時の各軸（各軸の駆動源としてのサーボモータの電
流）の電流値を測定する（ステップ２２）。この各軸の
電流値が何れも許容電流値（即ち、使用できる最大の電
流値）以下かどうかが調べられる（ステップ２３）。各
軸の電流値が許容電流値以下であれば、許容電流値の例
えば９５％以上の軸があるかどうか調べられる（ステッ
プ２４）。もし、このような軸があれば、角加速度をこ
れ以上上げることができないで、教示が終了する。

各軸の電流値が許容電流値以下で、許容電流値の９５％
以上の軸がない時には、各軸の許容角加速度の値を例え
ば５％程度向上させる（ステップ２５）。各軸が同期動
作するように、各軸の加速度、速度を決定する（ステッ
プ２６）。もし、ステップ２３において、全軸が許容電
流値以下でないときには、各軸の許容角加速度の値を例
えば３％下げ（ステップ２７）、ステップ２６に移行す
る。そして、ステップ２６からステップ２１に戻り、実
際の移動動作を実行する。以下、上述と同様の動作が繰
り返される。

尚、許容電流値以下かどうかの判断は、人が測定値をみ
ることで行う方法に限らず、検出された電流を電圧に変
換し、この検出電圧と基準電圧（許容電流値と対応して
いる。）とを比較し、この比較の結果により、自動的に
上述の修正動作を行わせるようにしても良い。

〔発明の効果〕 この発明によれば、多関節ロボットの各アームの最適角
加速度を複雑な動作解析を行うことなく、設定すること
ができ、アームの移動時間を短縮化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用することができる産業用ロボッ
トの一例の正面図、第２図はこの発明を適用することが
できるサーボ回路の一例のブロック図、第３図は加減速
曲線を示す略線図、第４図はこの発明の説明に用いるフ
ローチャートである。 図面における主要な符号の説明 ２：第１のアーム、３，７：サーボモータ、４，８：減
速機、６：第２のアーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のアームを夫々回転させる複数の軸を
   有する産業用ロボットの制御方法において、 上記複数のアームを実際に動作させ、上記複数の軸トル
   クを電流値として測定し、 該測定した電流値を電圧に変換し、 該電圧と許容電流値に対応する基準電圧とを比較し、 この比較結果に基づいて、上記複数の軸の夫々の上記電
   流値が全て許容電流値より低く、且つ上記複数の軸のい
   づれか１個の上記電流値が上記許容電流値と略々等しい
   値となる状態までに、上記複数の軸の角加速度の値を増
   加し、 該角加速度をもって教示データの修正を行うことを特徴
   とする産業用ロボットの制御方法。