JPS5841995B2 - Robot control method - Google Patents
Robot control methodInfo
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- JPS5841995B2 JPS5841995B2 JP18674680A JP18674680A JPS5841995B2 JP S5841995 B2 JPS5841995 B2 JP S5841995B2 JP 18674680 A JP18674680 A JP 18674680A JP 18674680 A JP18674680 A JP 18674680A JP S5841995 B2 JPS5841995 B2 JP S5841995B2
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- Numerical Control (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロボット制御方式に係り、特にワークのチャッ
クへの押付状態を検出して、その位置を補正し、最適押
付状態を実現できるロボット制御方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a robot control system, and more particularly to a robot control system that can detect the state of pressing a workpiece against a chuck, correct its position, and realize an optimal pressing state.
人件費の高騰にともなう省力化、作業合理化等の要求の
ために工業用ロボットが実用化され、大いにその効力を
発揮してきている。BACKGROUND OF THE INVENTION Industrial robots have been put into practical use in response to demands for labor savings and work rationalization due to soaring labor costs, and are proving to be very effective.
特に多数の工作機械が設置されている機械工場において
は、各工作機械に対するワークの交換、工具交換等の単
純なサービスを工業用ロボットに行なわせることにより
著しい効果を挙げており、その需要は生年増大している
。Particularly in machine factories where a large number of machine tools are installed, having industrial robots perform simple services such as replacing workpieces and tools for each machine tool has achieved remarkable effects, and the demand for this is increasing rapidly. It is increasing.
第1図はかかる工業用ロボットの一例であり、同図aは
平面図、同図すは側面図である。FIG. 1 shows an example of such an industrial robot, with FIG. 1A being a plan view and FIG. 1A being a side view.
回申、1はワーク交換等の際これらを把持するメカニカ
ルハンド、2は回転(α軸)及び上下振り(β軸)が可
能な手首、3は伸縮(R軸)自在な腕、4は軸PLIこ
対して上下移動(Z軸)及び旋回(θ軸)可能なケーシ
ング、5はフレーム、6はロボット動作を教示する教示
操作盤、7はオペレータ操作用の操作パネル、8は教示
操作盤6からの指示による教示内容たとえば動作位置(
ポイント)、動作速度、サービスの種別等を順次記憶す
るとともに、該教示内容に従って前記メカニカルハンド
1、手首2、腕3、ケーシング4の動作を制御する制御
部である。1 is a mechanical hand that grips these when exchanging workpieces, 2 is a wrist that can rotate (α axis) and swing up and down (β axis), 3 is an arm that can be extended and contracted (R axis), 4 is a shaft A casing that can be vertically moved (Z-axis) and rotated (θ-axis) relative to the PLI, 5 is a frame, 6 is a teaching operation panel for teaching robot movements, 7 is an operation panel for operator operation, 8 is a teaching operation panel 6 Teaching content based on instructions from, for example, operating position (
This is a control unit that sequentially stores information such as points), operating speed, service type, etc., and controls the operations of the mechanical hand 1, wrist 2, arm 3, and casing 4 according to the teaching contents.
このようなプレイバック式1業用ロボツトでは、あらか
じめ、サービス動作を教示操作盤6より教示し、その教
示内容(以下ロボット指令データという)を制御部8内
のメモリに記憶させておき、機械側よりサービス要求が
ある度に一連のロボット指令データを逐次読出して該機
械に繰返し反復サービスする。In such a playback type industrial robot, a service operation is taught in advance from the teaching operation panel 6, and the teaching contents (hereinafter referred to as robot command data) are stored in the memory in the control unit 8, and the machine side Each time a service request is made, a series of robot command data is sequentially read out and the machine is repeatedly serviced.
このロボット指令データは、サービスすべきポイント情
報、動作速度、ポイントにおけるハンドの制御や工作機
械側との信号のやりとり等を指示するサービスコード等
より成っている。This robot command data consists of point information to be serviced, operation speed, service code instructing hand control at the point, signal exchange with the machine tool side, etc.
又、上記教示は一般的に、(1)ロボット指令データを
格納すべきメモリアドレスの設定、(2)ジョグ送り(
手動送り)による位置決め、(3)ポイントの位置情報
及び速度指令値の設定、(4)ロボットサービスコード
の設定という順序で行われ、上記(1)乃至(4)のシ
ーケンスを繰返し行うことにより工作機械lこ対する一
連のロボット動作が教示される。In addition, the above teaching generally includes (1) setting of a memory address where robot command data is to be stored, (2) jog feed (
(3) Setting the point position information and speed command value, (4) Setting the robot service code. By repeating the sequence of (1) to (4) above, the work is completed. A series of robot movements for the machine are taught.
従って、ロボットの制御系、機構部に伺等の障害が存在
しない限り、該ロボットはサービス要求の都度、ロボッ
ト指令データに応じて、所定の動作速度による位置決め
完了後、正しくワーク交換切粉除去、工具交換、ハンド
制御等のサービスを次々と実行する。Therefore, unless there is a problem with the control system or mechanism of the robot, the robot will correctly replace the workpiece, remove chips, remove chips, Performs services such as tool exchange and hand control one after another.
ところで、旋盤のチャックにワークを取付けるに際して
は該ワークの端面とチャック面を平行にしく面合せ)、
かつチャックの中心線とワークの中心線を一致させる(
芯合せ)必要がある。By the way, when attaching a workpiece to the chuck of a lathe, make sure that the end face of the workpiece and the chuck surface are parallel to each other.
And align the center line of the chuck with the center line of the workpiece (
alignment) is necessary.
というのは面合せ、芯合せかうまくいかないとチャック
は傾いた状態でワークを把持することOこなり、これが
加工誤差の原因となって不良品を発生し、又バイトの折
損などを生じるからである。This is because if alignment and centering are not done properly, the chuck will grip the workpiece in an inclined position, which will cause machining errors, resulting in defective products and breakage of the cutting tool. .
そこで従来はワーク押付緩衝機構をロボットに装着して
いるが、すべての場合においてワークを正確にチャッキ
ングできるとは限らなかった。Conventionally, robots have been equipped with a workpiece pressing buffer mechanism, but this has not always made it possible to chuck the workpiece accurately.
このため、ワークを傾けてチャッキングさせたま\、加
工を行なう場合が生じ、前述の通り不良品の発生、バイ
トの折損が生じていた。For this reason, machining is sometimes performed while the workpiece is tilted and chucked, resulting in defective products and breakage of the cutting tool as described above.
従って、本発明はワークの押付不良を簡単な機構で検出
できると共に、最適の押付状態を実現できるロボット制
御方式を提供することを目的とするO
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。Therefore, it is an object of the present invention to provide a robot control method that can detect poor pressing of a workpiece with a simple mechanism and also realize an optimal pressing state. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. do.
第2図はワークの押付状態を示す説明図であり、同図a
は押付状態が正常でない場合、同図すは押付状態が正常
な場合である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the pressed state of the workpiece, and
1 shows a case where the pressed state is not normal, and 1 shows a case where the pressed state is normal.
図中CHK1.CHK2はチャックの爪(チャック爪)
であり、図示しないがもう1つのチャック爪とで三爪チ
ャックを構成している。CHK1 in the figure. CHK2 is chuck jaw (chuck jaw)
This and another chuck jaw (not shown) constitute a three-jaw chuck.
RHLはロボット手首、WPMl。WPM2は押付機構
、GUは把持ユニット、WKはワークである。RHL is a robot wrist, WPMl. WPM2 is a pressing mechanism, GU is a gripping unit, and WK is a workpiece.
さて、第2図aにおいてはチャック面C8とワーク面W
Sは平行になっておらず、面合せが不完全でワークWK
は傾いている。Now, in Fig. 2a, the chuck surface C8 and the work surface W
S is not parallel, surface matching is incomplete and workpiece WK
is leaning.
一方、第2図すにおいてはチャック面C8とワーク面W
Sは平行であり、面合せ、芯合せ共正常な状態になって
いる。On the other hand, in Fig. 2, the chuck surface C8 and the work surface W
S is parallel, and both surface alignment and alignment are normal.
従って、各チャック爪CHK1.CHK2・・・・・・
を内方(矢印方向)に閉じても第2図aの場合にはワー
クWKを傾いて把持してしまう。Therefore, each chuck jaw CHK1. CHK2・・・・・・
Even if it is closed inward (in the direction of the arrow), the workpiece WK will be gripped at an angle in the case of FIG. 2a.
尚、第2図すの場合には正しく把持できる。Incidentally, in the case shown in Fig. 2, the grip can be correctly held.
第3図は面合せ、芯合せが不完全な場合の状態図で第3
図aはチャック面C8とワーク面WSが一致しておらず
、第3図すではワークセンタラインWCLとチャックセ
ンタラインCCLが一致していない。Figure 3 is a state diagram when the alignment and alignment are incomplete.
In Figure a, the chuck surface C8 and the work surface WS do not coincide, and in Figure 3, the work center line WCL and the chuck center line CCL do not coincide.
第4図は押付状態が正常かどうかを検出する検出方法を
説明する説明図であり、第2図と同一部分には同一符号
を付し、その詳細な説明は省略する。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a detection method for detecting whether the pressed state is normal. The same parts as in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.
さて、ワークWKが図示の如く傾いた状態でチャックC
HK1〜CHK3(CHK3は図示せず)を閉じると、
ロボットの把持ユニツ1−GU、手首RHL或いは図示
しない腕に矢印A方向の力が加わる。Now, with the workpiece WK tilted as shown in the figure, chuck C
When HK1 to CHK3 (CHK3 is not shown) are closed,
A force in the direction of arrow A is applied to the gripping unit 1-GU, wrist RHL, or arm (not shown) of the robot.
従って、この力を検出することができればワークの押付
が正常かどうかを判別できる。Therefore, if this force can be detected, it can be determined whether the pressing of the workpiece is normal.
そこで、本発明ではたとえば手首RHLに歪ゲージセン
サSGを装着し、前記力により該手首に生ずる歪を検出
するようにしている。Therefore, in the present invention, for example, a strain gauge sensor SG is attached to the wrist RHL to detect the strain generated in the wrist due to the force.
尚、この歪ゲージセンサの数を増加させればワーク押付
状態を精度良く検出することができる。Note that by increasing the number of strain gauge sensors, the workpiece pressing state can be detected with high accuracy.
たとえば、ワークが右側lこ傾いているか、左側にある
いは上、下側に傾いて、ワーク中心線がチャック中心線
からどの程度ずれているかを検出することができる。For example, it is possible to detect whether the workpiece is tilted to the right, to the left, or upward or downward, and how far the centerline of the workpiece deviates from the centerline of the chuck.
尚、押付状態を検出する方法としては歪ゲージセンサ以
外0こ種々の方法が考えられる。Incidentally, as a method for detecting the pressed state, there are various methods other than the strain gauge sensor.
たとえばワーク押付時におけるハンドの移動量を読みと
る方法、押付時読6ごかSる負荷トルクを駆動モータに
流れる電流値から判断する方法などが挙げられる。Examples include a method of reading the amount of movement of the hand when pressing the workpiece, and a method of determining the load torque read during pressing from the current value flowing through the drive motor.
即ち、前者はワークが傾いたりするとワークとチャック
が接触するまでのハンドの移動量が正常時に比らべ短く
なるからこの点を検出センサにより検出するもの、或い
は押付機構WPM1゜WPM2の押付ストロークの差を
利用するもので、又後者は押付時ワークが傾いたりする
と該ワークのかど部がチャック等に当接し腕にかSる負
荷トルクが大きくなり1駆動電流が大きくなるからこの
点を検出するものである。That is, in the former case, when the workpiece is tilted, the amount of movement of the hand until the workpiece and chuck come into contact becomes shorter than when it is normal, so this point is detected by a detection sensor, or the pressing stroke of the pressing mechanisms WPM1 and WPM2 is adjusted. The latter uses the difference, and the latter detects this point because if the workpiece is tilted during pressing, the edge of the workpiece will come into contact with a chuck, etc., and the load torque applied to the arm will increase, and the drive current will increase. It is something.
第5図は本発明のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of the present invention.
図中、RBCはマイコン構成のロボット制御装置であり
、教示データを記憶するデータメモリ、処理部、及び検
出信号に基いてどのようにロボットのハンド位置を補正
するかの移動量、プログラムなどを記憶するメモリを有
している。In the figure, RBC is a robot control device configured with a microcomputer, and includes a data memory that stores teaching data, a processing section, and a program that stores the movement amount and program for how to correct the robot's hand position based on the detection signal. It has memory for
MACは工作機械で、たとえば旋盤である。MAC is a machine tool, for example a lathe.
RBTはロボット、HDはハンドであり、該ハンドには
ワークとチャックとの接触を検出する接触検出器SDI
。RBT is a robot, HD is a hand, and the hand is equipped with a contact detector SDI that detects contact between the workpiece and the chuck.
.
5D2(例えば応力ゲージ)及び第4図に示す歪ゲージ
センサSGが取付けられている。5D2 (for example, a stress gauge) and a strain gauge sensor SG shown in FIG. 4 are attached.
さて、ロボット制御装置RBCは接触検出器SD1.S
D2からの出力量に差があればまずハンドを所定量後退
させると共に誤差の大きさに応じてハンドを回転させ、
ワンク面とチャック面を平行にする。Now, the robot controller RBC uses the contact detector SD1. S
If there is a difference in the output amount from D2, first move the hand back by a predetermined amount and rotate the hand according to the size of the error.
Make the wank surface and chuck surface parallel.
ついで、前記所定量だけハンドを前進させワークをチャ
ックに押付け、チャック爪を閉じる。Then, the hand is advanced by the predetermined amount to press the work against the chuck and close the chuck jaws.
このとき、チャック中心線とワークの中心線が一致して
いなければハンド(こはネジレ力が生じ(第4図)、歪
ケージセンサSGから信号が出力される。At this time, if the chuck center line and the workpiece center line do not match, a twisting force is generated in the hand (FIG. 4), and a signal is output from the strain cage sensor SG.
これにより、ハンドを再度所定量だけ後退させると共に
歪量に応じてハンドを移動させ中心線を一致させる。As a result, the hand is moved back by a predetermined amount again, and the hand is moved in accordance with the amount of distortion to align the center lines.
そして、最後に前記所定量だけハンドを再び前進させワ
ークをチャックに押付ければ最適の押付状態がえられる
。Finally, by moving the hand forward again by the predetermined amount and pressing the work against the chuck, an optimal pressing state can be obtained.
以上説明したように、本発明によればハンドに該ハンド
のネジレ力を検出する歪ゲージセンサと、ワークとチャ
ックとの接触を検出する少なくとも2つの接触検出器と
を設け、ワークのチャックへの押付時における各接触検
出器出力に基いてハンドを回転させてワーク面とチャッ
ク面を平行にすると共に、ワークのチャックへの押付時
における歪ゲージセンサ出力に基いてハンド位置を補正
してチャック中心線とワーク中心線とを一致させるよう
(こしたから、教示データの誤りや位置決め誤差があっ
ても簡単な構成でワークの押付状態検出でき、しかも該
ワーク位置を補正して最適の押付状態を得ることができ
るから加工不良、バイトの折損をなくすことができると
共に、加工効率を高めることができる。As explained above, according to the present invention, the hand is provided with a strain gauge sensor that detects the torsional force of the hand, and at least two contact detectors that detect contact between the workpiece and the chuck, and the workpiece is attached to the chuck. The hand is rotated based on the output of each contact detector during pressing to make the work surface and chuck surface parallel, and the hand position is corrected based on the strain gauge sensor output when pressing the work against the chuck to center the chuck. line and the center line of the workpiece (so that even if there is an error in the teaching data or a positioning error, the pressed state of the workpiece can be detected with a simple configuration, and the position of the workpiece can be corrected to find the optimal pressed state. As a result, machining defects and breakage of the cutting tool can be eliminated, and machining efficiency can be increased.
第1図は工業用ロボットの平面図及び側面図、第2図は
ワーク押付状態説明図、第3図は面合せ及び芯合せが不
完全な場合の状態図、第4図は押付状態を検出する構成
の説明図、第5図は本発明のシステム構成図である。
CHKl、CnH2・・・・・・チャック爪、RHL・
・・・・・ロボット手首、WK・・・・・・ワーク、G
U・・・・・・把持ユニット、WPMl、WPM2・・
・・・・押付機構、SG・・・・・・歪ゲージセンサ、
SD1〜SD2・・・・・・接触検出器、RBC・・・
・・・ロボット制御装置、MAC・・・・・・工作機械
、RBT・・・・・・ロボット。Figure 1 is a plan view and side view of the industrial robot, Figure 2 is an explanatory diagram of the workpiece pressing state, Figure 3 is a diagram of the state when face matching and centering are incomplete, and Figure 4 is the detection of the pressing state. FIG. 5 is a system configuration diagram of the present invention. CHKl, CnH2・・・Chuck jaw, RHL・
...Robot wrist, WK...Work, G
U...Gripping unit, WPMl, WPM2...
...Press mechanism, SG...Strain gauge sensor,
SD1~SD2...Touch detector, RBC...
...Robot control device, MAC...Machine tool, RBT...Robot.
Claims (1)
動作を実行させると共に、旋盤を構成するチャックへの
ワークの押付状態を検出する検出器をロボットのハンド
に取付け、該検出器からの信号に基づいてハンドを動か
し、ワークのチャックに対する位置を補正するロボット
制御方式において、ハンドに該ハンドのネジレ力を検出
する歪ゲージセンサと、ワークとチャックとの接触を検
出する少なくとも2つの接触検出器とを設け、ワークの
チャックへの押付時における各接触検出器出力に基いて
ハンドを回転させてワーク面とチャック面を平行lこす
ると共に、ワークのチャックへの押付時における歪ゲー
ジセンサ出力に基いてハンド位置を補正してチャック中
心線とワーク中心線とを一致させることを特徴とするロ
ボット制御方式。1. The robot is made to execute a predetermined operation based on the teaching data taught in advance, and a detector is attached to the robot's hand to detect the pressing state of the workpiece to the chuck that constitutes the lathe, and the robot is made to perform the specified operation based on the signal from the detector. In a robot control method that corrects the position of a workpiece relative to a chuck by moving a hand, the hand is equipped with a strain gauge sensor that detects the torsional force of the hand, and at least two contact detectors that detect contact between the workpiece and the chuck. The hand is rotated based on the output of each contact detector when the work is pressed against the chuck, and the hand is rubbed parallel to the work surface and the chuck surface, and the hand is rotated based on the output of the strain gauge sensor when the work is pressed against the chuck. A robot control method characterized by correcting the hand position to align the chuck center line with the workpiece center line.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18674680A JPS5841995B2 (en) | 1980-12-30 | 1980-12-30 | Robot control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18674680A JPS5841995B2 (en) | 1980-12-30 | 1980-12-30 | Robot control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57114387A JPS57114387A (en) | 1982-07-16 |
| JPS5841995B2 true JPS5841995B2 (en) | 1983-09-16 |
Family
ID=16193914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18674680A Expired JPS5841995B2 (en) | 1980-12-30 | 1980-12-30 | Robot control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS5841995B2 (en) |
Families Citing this family (7)
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| JPS60104680A (en) * | 1983-11-09 | 1985-06-10 | 清水建設株式会社 | Method and device for controlling industrial robot |
| JPS61203293A (en) * | 1985-03-04 | 1986-09-09 | 神鋼電機株式会社 | Industrial robot |
| JPH0257487A (en) * | 1988-08-19 | 1990-02-27 | Kobe Steel Ltd | Coating line system for car |
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| JP7856591B2 (en) * | 2023-02-06 | 2026-05-11 | 株式会社日立製作所 | Robot control method and system |
-
1980
- 1980-12-30 JP JP18674680A patent/JPS5841995B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57114387A (en) | 1982-07-16 |
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