JPH0687201B2 - ロボツトの制御装置 - Google Patents
ロボツトの制御装置Info
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- JPH0687201B2 JPH0687201B2 JP58023602A JP2360283A JPH0687201B2 JP H0687201 B2 JPH0687201 B2 JP H0687201B2 JP 58023602 A JP58023602 A JP 58023602A JP 2360283 A JP2360283 A JP 2360283A JP H0687201 B2 JPH0687201 B2 JP H0687201B2
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- JP
- Japan
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- signal
- circuit
- robot
- movement
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- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
- G05B19/231—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、ロボットの制御装置に関する。
いわゆるティーチングプレイバック方式の産業用ロボッ
トにおいて、たとえば第１図に示すＡ点およびＢ点をロ
ボットに対する教示点とすると、ロボットの制御装置を
構成する処理装置（CPU）は、それらの教示点A,Bの位置
データつまりティーチングデータに基づいて第２図に示
す１つの微小移動区間Pi〜Pi+1（ｉ＝1,2,…ｎ）を１単
位とするロボットの移動量を計算（補間演算）し、上記
微小移動区間での各軸に対する移動指令を出す。
トにおいて、たとえば第１図に示すＡ点およびＢ点をロ
ボットに対する教示点とすると、ロボットの制御装置を
構成する処理装置（CPU）は、それらの教示点A,Bの位置
データつまりティーチングデータに基づいて第２図に示
す１つの微小移動区間Pi〜Pi+1（ｉ＝1,2,…ｎ）を１単
位とするロボットの移動量を計算（補間演算）し、上記
微小移動区間での各軸に対する移動指令を出す。
上記移動指令によってロボットは上記区間Pi〜Pi+1を移
動するが、種々の要因によりロボットの実際の移動軌跡
Ａと計算上での移動軌跡Ｂとの間に第２図に示すような
ずれΔＥを生じることがある。そこで従来から第３図に
示す位置ずれ検出センサ１によって上記ずれΔＥを検出
し、ラッチ回路２にラッチさせた上記ずれΔＥを上記処
理装置３に入力して、上記ずれΔＥを無くす方向に移動
指令を補正する方法が実施されている。なお、同図にお
いてメモリ４は上記ティーチングデータ等を記憶させて
おくものである。
動するが、種々の要因によりロボットの実際の移動軌跡
Ａと計算上での移動軌跡Ｂとの間に第２図に示すような
ずれΔＥを生じることがある。そこで従来から第３図に
示す位置ずれ検出センサ１によって上記ずれΔＥを検出
し、ラッチ回路２にラッチさせた上記ずれΔＥを上記処
理装置３に入力して、上記ずれΔＥを無くす方向に移動
指令を補正する方法が実施されている。なお、同図にお
いてメモリ４は上記ティーチングデータ等を記憶させて
おくものである。
ところで上記移動指令を上記処理装置３によってソフト
ウエア的に補正した場合、第４図に示すようにPi〜Pi+1
区間で検出されたずれが実際に補正されるのはPi+3〜Pi
+4区間となる。そのため従来、同図に示すPi+1〜Pi+2区
間およびPi+2〜Pi+3区間においてロボットが位置ずれΔ
Ｅを伴ったまま移動されるという不都合、つまり上記ず
れの検出後にこのずれの補正がただちに行なわれないと
いう不都合を生じていた。
ウエア的に補正した場合、第４図に示すようにPi〜Pi+1
区間で検出されたずれが実際に補正されるのはPi+3〜Pi
+4区間となる。そのため従来、同図に示すPi+1〜Pi+2区
間およびPi+2〜Pi+3区間においてロボットが位置ずれΔ
Ｅを伴ったまま移動されるという不都合、つまり上記ず
れの検出後にこのずれの補正がただちに行なわれないと
いう不都合を生じていた。
本発明の目的は、上記移動指令に対する補正の遅れを可
及的に少なくしてより精度の高いロボットの位置決めを
行なうことができるロボットの制御装置を提供すること
にある。
及的に少なくしてより精度の高いロボットの位置決めを
行なうことができるロボットの制御装置を提供すること
にある。
このため、本発明においては、ティーチングポイント間
における微小移動区間の移動量を補間演算して、この移
動量に対応したパルス列からなる移動指令信号を作成す
るとともに、該移動指令信号に基づくロボットの移動軌
跡のずれを検出して、該ずれが無くなるように上記移動
指令を補正するように構成されたロボットの制御装置に
おいて、上記移動指令信号を第１のクロック信号に同期
させる同期回路と、上記第１のクロック信号を反転させ
る反転手段と、上記反転手段から出力されるクロック信
号を上記ずれに対応した数だけ通過させる補正パルス作
成手段と、上記同期回路で同期された上記移動指令信号
と上記補正パルス作成手段の出力信号との論理和をとる
オア回路と、上記オア回路の出力信号を、上記第１のク
ロック信号の２倍の周波数を有する第２のクロック信号
でサンプリングして、補正された移動指令信号を出力す
るサンプリング回路とを設けている。
における微小移動区間の移動量を補間演算して、この移
動量に対応したパルス列からなる移動指令信号を作成す
るとともに、該移動指令信号に基づくロボットの移動軌
跡のずれを検出して、該ずれが無くなるように上記移動
指令を補正するように構成されたロボットの制御装置に
おいて、上記移動指令信号を第１のクロック信号に同期
させる同期回路と、上記第１のクロック信号を反転させ
る反転手段と、上記反転手段から出力されるクロック信
号を上記ずれに対応した数だけ通過させる補正パルス作
成手段と、上記同期回路で同期された上記移動指令信号
と上記補正パルス作成手段の出力信号との論理和をとる
オア回路と、上記オア回路の出力信号を、上記第１のク
ロック信号の２倍の周波数を有する第２のクロック信号
でサンプリングして、補正された移動指令信号を出力す
るサンプリング回路とを設けている。
以下、図示する実施例を参照しながら本発明を詳細に説
明する。
明する。
第５図は、本発明に係る制御装置の一実施例を示してい
る。
る。
この装置において、ラッチ回路４は図示していないコン
ピュータの中央処理装置（以下CPUという）より出力さ
れる第１図に示したPi〜Pi+1区間についての移動指令デ
ータDT（パラレル信号）を所定のタイミングでラッチす
るものであり、この回路４によってラッチされたデータ
DTは２進レート乗算器５（バイナリ・レート・マルチプ
ライヤ，以下BRMと略称する）に入力される。
ピュータの中央処理装置（以下CPUという）より出力さ
れる第１図に示したPi〜Pi+1区間についての移動指令デ
ータDT（パラレル信号）を所定のタイミングでラッチす
るものであり、この回路４によってラッチされたデータ
DTは２進レート乗算器５（バイナリ・レート・マルチプ
ライヤ，以下BRMと略称する）に入力される。
上記BRM5は、上記データDTに基づいて前記Pi点からPi+1
点までロボットを所定の速度で移動させるパルス列信号
を出力するものであり、第６図に示すこのパルス列信号
S2は同図に示すクロック信号S1を上記データDTで分周す
ることによって作成される。
点までロボットを所定の速度で移動させるパルス列信号
を出力するものであり、第６図に示すこのパルス列信号
S2は同図に示すクロック信号S1を上記データDTで分周す
ることによって作成される。
同期回路６は、上記パルス列信号S2と同図に示すクロッ
ク信号S3とを入力して、信号S2を信号S3に同期させるも
のであり、この回路６からは信号S3に同期した信号S
4（第６図参照）が出力される。
ク信号S3とを入力して、信号S2を信号S3に同期させるも
のであり、この回路６からは信号S3に同期した信号S
4（第６図参照）が出力される。
ゲート回路７は、上記CPUより出力されるサインデータD
S1（ロボットを正方向に移動させる場合“1"、逆方向に
移動させる場合“0"）が“1"のときに上記信号S4をオア
回路８に出力し、“0"のときに上記信号S4を他方のオア
回路９に出力する作用をなすものである。
S1（ロボットを正方向に移動させる場合“1"、逆方向に
移動させる場合“0"）が“1"のときに上記信号S4をオア
回路８に出力し、“0"のときに上記信号S4を他方のオア
回路９に出力する作用をなすものである。
カウンタ10は、第２図に示したずれΔＥを示す補正デー
タDC（パラレル信号）を第３図に示したラッチ回路２よ
り入力してこれをプリセットし、かつインバータ11より
出力される上記クロック信号S3の反転信号S5（第６図参
照）をダウンカウントする作用をなす。
タDC（パラレル信号）を第３図に示したラッチ回路２よ
り入力してこれをプリセットし、かつインバータ11より
出力される上記クロック信号S3の反転信号S5（第６図参
照）をダウンカウントする作用をなす。
ゲート回路12は、上記カウンタ10の計数開始時点たとえ
ば該カウンタにデータDCがプリセットされた時点から、
上記カウンタの計数内容が零となる時点に至るまでの間
において上記反転信号S5を出力するものであり、第６図
に示すその出力信号S6のパルス数は上記データDCつまり
上記ずれΔＥに対応している。
ば該カウンタにデータDCがプリセットされた時点から、
上記カウンタの計数内容が零となる時点に至るまでの間
において上記反転信号S5を出力するものであり、第６図
に示すその出力信号S6のパルス数は上記データDCつまり
上記ずれΔＥに対応している。
ゲート回路13は、上記CPUより出力されるサインデータD
S2が“1"のときに上記信号S6をオア回路８に出力し、
“0"のときに該信号S6をオア回路９に出力するものであ
る。
S2が“1"のときに上記信号S6をオア回路８に出力し、
“0"のときに該信号S6をオア回路９に出力するものであ
る。
サンプリング回路14は、上記オア回路8,9より出力され
る信号S7,S8を上記クロック信号S3の２倍の周波数を有
するクロック信号S9（第６図参照）でサンプリングする
ものであり、したがってたとえば信号S7に対し第６図に
示した信号S7′を出力する。なお、クロック信号S3は上
記信号S9を図示していない分周器で1/2分周したもので
ある。
る信号S7,S8を上記クロック信号S3の２倍の周波数を有
するクロック信号S9（第６図参照）でサンプリングする
ものであり、したがってたとえば信号S7に対し第６図に
示した信号S7′を出力する。なお、クロック信号S3は上
記信号S9を図示していない分周器で1/2分周したもので
ある。
偏差カウンタ15は、サンプリング回路14の出力信号
S7′,S8′と方向判別回路16を介してフィードバックさ
れるエンコーダ17の出力パルスとを入力して、その計数
内容に対応した信号S10を出力するものである。しかし
て、この信号S10はD/A変換器18を介してサーボアンプ19
に入力され、これによってロボットを作動させるための
アクチュエータ20（たとえばサーボモータ）が駆動され
る。
S7′,S8′と方向判別回路16を介してフィードバックさ
れるエンコーダ17の出力パルスとを入力して、その計数
内容に対応した信号S10を出力するものである。しかし
て、この信号S10はD/A変換器18を介してサーボアンプ19
に入力され、これによってロボットを作動させるための
アクチュエータ20（たとえばサーボモータ）が駆動され
る。
なお、上記エンコーダ17はアクチュエータ20に連動して
パルス信号を出力する。また上記方向判別回路16は、サ
ンプリング回路14よりロボットを正方向に移動させるパ
ルス列信号S7′が出力されたさいにエンコーダ17より出
力されるパルス信号を偏差カウンタ15のダウンカウント
入力端子に与え、ロボットを逆方向に移動させるパルス
列信号S8′がサンプリング回路14より出力されたさいに
エンコーダ16の出力パルスをカウンタ15のアップカウン
ト入力端子に加える。したがってカウンタ15の計数内容
はアクチュエータ20の作動に伴って小さくなり、その計
数内容が零になった時点で信号S10が消失してロボット
の移動が止まる。
パルス信号を出力する。また上記方向判別回路16は、サ
ンプリング回路14よりロボットを正方向に移動させるパ
ルス列信号S7′が出力されたさいにエンコーダ17より出
力されるパルス信号を偏差カウンタ15のダウンカウント
入力端子に与え、ロボットを逆方向に移動させるパルス
列信号S8′がサンプリング回路14より出力されたさいに
エンコーダ16の出力パルスをカウンタ15のアップカウン
ト入力端子に加える。したがってカウンタ15の計数内容
はアクチュエータ20の作動に伴って小さくなり、その計
数内容が零になった時点で信号S10が消失してロボット
の移動が止まる。
第５図に示した装置において、ティーチングデータに基
づく微小区間Pi〜Pi+1についての指令データDTは、たと
えば３軸ロボットの場合X,Y,Z方向の各指令データを総
称している。そしてそれら各軸についての指令データDT
（Ｘ）,DT（Ｙ）,DT（Ｚ）は上記区間Pi〜Pi+1において
時分割で出力される。またD/A変換器18、アンプ19、ア
クチュエータ20および方向判別回路16も、上記各軸につ
いてのものを総称している。
づく微小区間Pi〜Pi+1についての指令データDTは、たと
えば３軸ロボットの場合X,Y,Z方向の各指令データを総
称している。そしてそれら各軸についての指令データDT
（Ｘ）,DT（Ｙ）,DT（Ｚ）は上記区間Pi〜Pi+1において
時分割で出力される。またD/A変換器18、アンプ19、ア
クチュエータ20および方向判別回路16も、上記各軸につ
いてのものを総称している。
この実施例に係る制御装置は上記のように構成されてい
るので、ティーチングデータに基づく前記Pi〜Pi+1区間
での移動指令データDTおよび前記ずれΔＥを示す補正デ
ータDC（この場合、第１図におけるPi-1〜Pi区間のずれ
を表わす）が入力されると、同期回路６より前記信号S4
が、またゲート回路12より前記信号S6が各々出力され
る。
るので、ティーチングデータに基づく前記Pi〜Pi+1区間
での移動指令データDTおよび前記ずれΔＥを示す補正デ
ータDC（この場合、第１図におけるPi-1〜Pi区間のずれ
を表わす）が入力されると、同期回路６より前記信号S4
が、またゲート回路12より前記信号S6が各々出力され
る。
いま、上記信号S4がロボットをたとえばＸ軸方向に移動
させるパルス列指令信号であるとすると、信号S6は上記
Ｘ軸についての補正パルス列信号である。そして上記信
号S4によってロボットを正方向に移動させる場合には上
記データDTが入力されると同時にゲート回路７にサイン
データDS1として“1"が入力され、またロボットの位置
を正方向に補正する場合には上記データDCが入力される
と同時にゲート回路13にサインデータDS2として“1"が
入力される。したがってこの場合、オア回路８より上記
信号S4とS6とを論理和した信号S7が出力され、これに伴
ってサンプリング回路14より信号S7′が出力される。信
号S7′は上記Ｘ軸方向についてのパルス列指令信号S4を
ずれデータDCに基づいて補正したものであるので、前記
Pi〜Pi+1区間においてロボットは前記区間Pi-1〜PiでＸ
軸方向のずれΔＥをなくすように移動され位置決めされ
る。
させるパルス列指令信号であるとすると、信号S6は上記
Ｘ軸についての補正パルス列信号である。そして上記信
号S4によってロボットを正方向に移動させる場合には上
記データDTが入力されると同時にゲート回路７にサイン
データDS1として“1"が入力され、またロボットの位置
を正方向に補正する場合には上記データDCが入力される
と同時にゲート回路13にサインデータDS2として“1"が
入力される。したがってこの場合、オア回路８より上記
信号S4とS6とを論理和した信号S7が出力され、これに伴
ってサンプリング回路14より信号S7′が出力される。信
号S7′は上記Ｘ軸方向についてのパルス列指令信号S4を
ずれデータDCに基づいて補正したものであるので、前記
Pi〜Pi+1区間においてロボットは前記区間Pi-1〜PiでＸ
軸方向のずれΔＥをなくすように移動され位置決めされ
る。
なお、ロボットの位置を逆方向に補正する場合には、サ
インデータDS2として“0"がゲート回路13に入力される
ので、上記信号S6がオア回路S8およびサンプリング回路
14を介して偏差カウンタ15のダウンカウント入力端に入
力される。したがってこの場合にも上記と同様に上記ず
れを無くすようにロボットが移動される。
インデータDS2として“0"がゲート回路13に入力される
ので、上記信号S6がオア回路S8およびサンプリング回路
14を介して偏差カウンタ15のダウンカウント入力端に入
力される。したがってこの場合にも上記と同様に上記ず
れを無くすようにロボットが移動される。
上記においてはロボットをＸ軸方向に移動させる場合に
ついて説明したが、ロボットをY,Z軸方向に移動させる
場合においても同様の態様でパルス列移動指令信号S2の
補正が行なわれる。
ついて説明したが、ロボットをY,Z軸方向に移動させる
場合においても同様の態様でパルス列移動指令信号S2の
補正が行なわれる。
また、上記実施例ではサンプリング回路14によって第６
図に示した信号S7におけるパルスの重なり部分ａを３つ
のパルスに分離しているが、若干のずれ補正誤差を許容
するなら該サンプリング回路14を省略することができ
る。
図に示した信号S7におけるパルスの重なり部分ａを３つ
のパルスに分離しているが、若干のずれ補正誤差を許容
するなら該サンプリング回路14を省略することができ
る。
本発明は、上記実施例から明らかなように、ティーチン
グデータに基づく微小移動区間についてのパルス列移動
指令信号を、ずれデータに基づいて純ハードウエア的に
補正するようにしているので、上記パルス列移動指令信
号の補正がきわめて迅速に実行される。したがってロボ
ットの位置ずれに対する補正を早く達成させて該ロボッ
トの位置決め精度を高めることができる。
グデータに基づく微小移動区間についてのパルス列移動
指令信号を、ずれデータに基づいて純ハードウエア的に
補正するようにしているので、上記パルス列移動指令信
号の補正がきわめて迅速に実行される。したがってロボ
ットの位置ずれに対する補正を早く達成させて該ロボッ
トの位置決め精度を高めることができる。
第１図はティーチング点間を細分した微小移動区間を示
す図、第２図は微小移動区間をロボットが移動した場合
の位置ずれの態様を例示した図、第３図は位置ずれ補正
を行なう従来の制御装置の一例を概念的かつ部分的に示
したブロック図、第４図は第３図に示した装置における
位置ずれ補正の態様を示した図、第５図は本発明に係る
ロボットの制御装置の一実施例を示したブロック図、第
６図は第５図に示した装置の作用を説明するためのタイ
ミングチャートである。 １……位置ずれ検出センサ、４……ラッチ回路、５……
２進レート乗算器、６……同期回路、7,12,13……ゲー
ト回路、8,9……オア回路、10……カウンタ、14……サ
ンプリング回路、15……偏差カウンタ。
す図、第２図は微小移動区間をロボットが移動した場合
の位置ずれの態様を例示した図、第３図は位置ずれ補正
を行なう従来の制御装置の一例を概念的かつ部分的に示
したブロック図、第４図は第３図に示した装置における
位置ずれ補正の態様を示した図、第５図は本発明に係る
ロボットの制御装置の一実施例を示したブロック図、第
６図は第５図に示した装置の作用を説明するためのタイ
ミングチャートである。 １……位置ずれ検出センサ、４……ラッチ回路、５……
２進レート乗算器、６……同期回路、7,12,13……ゲー
ト回路、8,9……オア回路、10……カウンタ、14……サ
ンプリング回路、15……偏差カウンタ。
Claims (1)
- 【請求項１】ティーチングポイント間における微小移動
区間の移動量を補間演算して、この移動量に対応したパ
ルス列からなる移動指令信号を作成するとともに、該移
動指令信号に基づくロボットの移動軌跡のずれを検出し
て、該ずれが無くなるように上記移動指令を補正するよ
うに構成されたロボットの制御装置において、 上記移動指令信号を第１のクロック信号に同期させる同
期回路と、 上記第１のクロック信号を反転させる反転手段と、 上記反転手段から出力されるクロック信号を、上記ずれ
に対応した数だけ通過させる補正パルス作成手段と、 上記同期回路で同期された上記移動指令信号と上記補正
パルス作成手段の出力信号との論理和をとるオア回路
と、 上記オア回路の出力信号を、上記第１のクロック信号の
２倍の周波数を有する第２のクロック信号でサンプリン
グして、補正された移動指令信号を出力するサンプリン
グ回路と、 を備えることを特徴とするロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58023602A JPH0687201B2 (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | ロボツトの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58023602A JPH0687201B2 (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | ロボツトの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59148907A JPS59148907A (ja) | 1984-08-25 |
| JPH0687201B2 true JPH0687201B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=12115148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58023602A Expired - Lifetime JPH0687201B2 (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | ロボツトの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0687201B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5260388A (en) * | 1975-11-12 | 1977-05-18 | Hitachi Seiko Ltd | Error correcting system for numerical controller |
-
1983
- 1983-02-15 JP JP58023602A patent/JPH0687201B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59148907A (ja) | 1984-08-25 |
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