JPS5856785A - 工業用ロボツトの動作制御装置 - Google Patents

工業用ロボツトの動作制御装置

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JPS5856785A
JPS5856785A JP56156625A JP15662581A JPS5856785A JP S5856785 A JPS5856785 A JP S5856785A JP 56156625 A JP56156625 A JP 56156625A JP 15662581 A JP15662581 A JP 15662581A JP S5856785 A JPS5856785 A JP S5856785A
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speed
speed pattern
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control device
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小口　幸男
員仁 安川
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Nidec Instruments Corp
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Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Program-control systems electric
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工業用ロボットの動作時にその運動に最適な
速度特性を選択的に与える動作制御装置に関する。
工業用ロボット例えば組立ロボットは、ワークを把持し
、それを所定の位置に繰返し供給し、製品の組立作業を
する。一般に組立ロゼツトの動作時の速度特性は、その
ロボット（り仕様の最大シ・ｒ″・定してあり、固定的
で、ある。このため実際の１作仕様が標単よりも小さい
と１１作業能率の脚Ｃト利がおるので、動作プログラム
の修正や変更〆’Ａ　＋ｊいられる。このような修正や
変更は工業用ロボットの有効な利用を妨げる１つの原因
となつイ゛・　−０ここに本発明の目的は、工業用ロボ
ットの能力を最大限いかすためＫ、動作時Ｖ）速度特性
を選択的に変更できるようにする点にある。
上記目的のもとに本発明に′ｉ、動作プログラムとは別
に、適当な複数の速度パターンを記憶してお難、それら
を手動おるいは自動で選択的に切換えて読み出すように
している。
以下１本発明を図に示す一実施例にもとづいて具体的に
説明する。
まず、第１図は例えば多関節型の工業用ロボット１の制
御系全体を示しており、それは本発明の動作制御装置２
とプログラム装置３とで構成されており、両者は着脱可
能な通信ケーブル４により接続できるようにしである。
動作制御装置２は例えば極座標型の工業用ロボット１の
動作を制御する部分で、上記プログラム装置３から転送
されてくる演算後の動作プログラムを受信する通信回路
５、ここから送られてくる複数の演算後の動作プログラ
ムを記憶する複数例えば５つの動作プログラム記憶装置
６，７．・・・・・・１０゜動作プログラムの書き込み
ゃ動作プログラムの読み出しを選択するためにデータバ
スを切換える選択切換回路１１．工業用ロボッ）１に必
要な動作を与えるロボット駆動制御装置１２１選択切換
回路１１に所定の動作モードを設定するための判別回路
１３．複数の異なる速度特性の速度パターン例えば第２
図のよう＆Ｃ３つの速度パターンム、Ｂ。
ＣをＲＯＭで記憶している速度パターン記憶装置１４、
速度パターンＡ、Ｂ、Ｃの読み出しを選択的に切換える
切換回路１５およびこの切換回路１５に切換信号を送る
切換信号発生手段１６により構成されている。
上記動作プログラム配憶装置６，７Ｉ・・・・・・１０
はそれぞれＲＡＭにより構成されており、これらは補助
電源（バッテリ）を備えていて、商用電源の異常時に自
動的に補助電源に接続され、記憶内容を消失しないよう
に々つている。また選択切換回路１１Ｆｉモード設定用
の操作入力手段１７および判別回路１３を通じてマニュ
アルにより操作される。またロボット駆動制御装置１２
は制御回路１９、外部入出力制御回路２０およびモータ
駆動回路２１により構成されている。制御回路１９はモ
ード設定用の操作入力手段１７により連続動作モードに
設定されたと急、選択切換回路１１を通じて動作プログ
ラム配憶装置６　、７　、　曲・・ｌＯの１つから読み
出された記憶内容つまり演算後の動作プログラムをモー
タ駆動回路２１に送り込む。また外部入出力制御回路２
ｏは工業用ロボット１の運動と関連し、その動作状態や
位置などをリミットスイッチ、エンコーダなどにより検
出して制御回路１９に送る。また上記モータ駆動回路２
１は読み出された動作プログラムの内容＆Ｃ４とづき外
部入出力制御面ｉ２０からの信号を取り入れて逐次確認
しながら工業用ロボット１のパルスモータＩｇ。
１ｂｒｔｃ所定の運動の指令を行なう。また切換信号発
生子一段１６け、速度パターン記憶装置１４の配憶内容
から適切な速度パターンＡ、Ｂ、Ｃの１つを選択するた
めに％切換回路１５に切換信号を送る部分であり、手動
切換スイッチまたはワーク重量の検出器により構成する
。この検出器は送られてくるワークの重量を自動的に測
定し、その測定値範囲に対応したアナログまたはデジタ
ルの切換信号を発生する。
一方、上記のプログラム装置３Ｆｉ、所定の動作プログ
ラムを゛多数作成して記憶し、これらの一部の動作プロ
グラムを動作制御装置２に転送するためのものであり、
プログラムデータ、モードおよびその他の入力を与える
キーボードなどの操作入力手段２２、入力データを一時
的に記憶するＲＡＭからなる記憶装置２３．多数の動作
プログラム内容を記憶する磁気テープ、磁気ディスクな
どの大容量型の外部記憶装置２４、処理プログラム（編
集プログラム、座標変換計算式、オフセット処理プログ
ラムおよび機械言語）を記憶し、上記入力にもとづいて
動作プログラムを編集し、座標変換および機械語変換な
どの動作を打力うＣＰＵ（制御・演算・レジスタ）から
なるｉ算装置２５．この演算装置２５にオフセット（位
置修正）指令を与えるオフセット指令手段２６および上
記演算装置２５を通じて記憶内容にもとづく演算後の動
作プログラムを動作制御装置２に送る通信回路２７によ
り構成されている。
次に動作を説明する。プログラマ−は操作入力手段２２
を操作してプログラム作成手順にしたがって例えばＰＴ
Ｐ方式にもとづいて工業用ロボット１の動作位置（平面
座標Ｘ−Ｙ位置、チャック回転角）、外部入力条件など
の必要なデータを入力する。この入力データは記憶装置
２３に一時的に記憶され、その後に完全な状態で外部記
憶装置２４の固有の番地に配憶される。プログラム装置
３がその外部記憶装置２４の記憶内容としての動作プロ
グラムを動作制御装置２に転送するときには、プログラ
ム装置３は動作制御装置２と通信ケーブル４によりオン
ライン化した後、転送指示の入力操作により外部記憶装
置２４の必要な動作プログラムを記憶装置２３に一時的
に呼び出しておく。その後、演算装置２５は演算指令に
もとづいてその配憶装置２３の内容を演算により極座標
に変換し、また機械語に直した後１通信回路２７を経て
通信ケーブル４により動作制御装置２の通信回路５に送
り込む。このと自動作制御装ｆｌｔ２ＩＩ′ｉモード設
定用の操作入力手段１７により動作プログラム記憶モー
ドに設定した上で選択切換回路１１を操作し、記憶番地
を指定し、記憶に備えている。
このため演算後の動作プログラムは選択切換回路１１を
経て例えば第１番目の動作プログラム記憶装置６＆Ｃ記
憶される。このようにして動作制御装置２は演算後の５
種類の動作プログラムを記憶することになる。その後、
プログラム装置３は通信ケーブル４の部分で動作制御装
置２から分離しオフライン化する。したがってその時点
から動作制御装置２はプログラム装置から独立し、独自
に作動できる状態になる。そこで操作者は操作入力手段
１７を操作し１選択切換回路１１ｖｃ所定の動作プログ
ラムを例えば動作プログラム配憶装置６の記憶内容から
読み出すように指定する。制御回路１９は連続動作モー
ドに設定されたと外、指定された動作プログラムを読み
出し、それにもとづいてモータ駆動回路２１により工業
用ロボットｉのアームの駆動源としてのパルスモータ１
α、１ｈを作動させながら、外部入出力制御回路２０の
信号を取り入れて工業用ロボッ）１の動作状況を検知し
、またそれらの動作を順次確認しながら工業用ロボット
ＩＫ読み出した動作プログラム通りの動作をさせること
になる。
一方、切換信号発生手段１６は、特定の切換信号を切換
回路１５＆Ｃ送っているため、切換回路１５１９Ｖｃよ
って読み出せるように読み出し路を切換えている。そこ
で制御回路１９は工業用ロボットｌのアームの移動区間
の所要時間を行程時間ｔｃに分配し、時間Ｔ軸上の時刻
ｔ・ｅ　’１　＊　’！・・・・・・の時点で速度ｖ軸
上の速度値ｖＯｅ　’１　＃　’ｍ・・・・・・を順次
読み出し、その値に比例する制御信号をモータ駆動回路
２１に送る。そしてモータ駆動回路２１は、制御信号に
応答してパルス周波数、パルスのはき出しタイミングま
たはパルスデューティ比などを変えパルスモータ１α、
ＩＪの回転速度を制御する。このようにして工業用ロボ
ット１の運動は被搬送物としてのワークなどの条件に適
合した特性のものとなる。
ここで速度パターンＡは小物のワークで高速移動でき、
加速度の急変に影響されない運動のときに用いられ、ｔ
た速度パターンＢは加速度の変化の少ない運動を必要と
するとき、さらに速度パターンＣは小さなチャック力で
ワークを把持すると色、または大重量のワークあるいは
液体などを加速度の急変のない状態で運ぶときにそれぞ
れ用いられる。
このような速度および加速度は通常ワークの供給時つま
り往行程で問題Ｋｆｉる。したがって単純な往復運動の
と１に往行程と復行程との速度パターンは必ずしも一致
しなくてもよく、むしろ復行程では常圧行程時間−人の
最小の速度パターンＡを用いることが能率上から好まし
い場合もある。そのような場合に切換信号発生手段１６
としてワーク重量の検出器をロボットハンドの部分に取
付ければ、復行程つまり供給後の戻り時にロボットハン
ドの荷重が減少するから、切換信号発生手段１６はその
荷重の減少に対応する切換信号により速度パターンＡを
自動的に指定することになる。
この往復時の速度切換は、動作プログラムの条件により
行なうこともできる。例えば動作プログラムは、第１図
に破線で示すように、選択切換回路１１から切換回路１
５にも入力されていて、往行程時には切換回路１５＆Ｃ
切換信号発生手段１６の例えば手動切換スイッチによる
切換信号を取り込ませるが、復行程には切換信号の入力
を禁止または無効にする。一方、切換回路１５は、切換
信号の不存在時に速度パターン記憶装置１４の速度パタ
ーンＡを常に制御回路１９に送り込んでいる。
このため往行程では適切な例えば速度パターンＣが選択
されて制御回路１９に送られるが、復行程になると切換
信号が切換回路５５Ｖｃ対して機能しなくなるので、制
ｍ”ｒｎ路１９は速度パターンムの速度特性のもとにモ
ータ駆動回路２１を駆動する。
なお、速度パターン（曲線）は、３つに限定されず％ま
たワークの特性に応じて開始時の立上りおよび終了時の
立下りの非対称表曲線として用いることもある。また工
業用ロボット１は円筒座標型あるいは直交座標型でもよ
く、さらに駆動源はパルスモータ１α、１ｈに限定され
危い。
本発明では、ワークの条件に応じて工業用ロボットの運
動時の速度特性が選択的に変更できるから、理想的な速
度の動作特性が得られ、また適切な複数の速度パタ′−
ンが動作プロ夛ラムから独立して記憶されているから、
速度の切換選択が動作プログラムと無関係ニ、シかも複
数の動作プログラムに関して共通に用いられ、従来のよ
うが動作プログラムの変更が必要とされない。そして手
動切換スイッチの切換信号発生手段ではワークの重量以
外の速度制限要因が考慮でき、またワーク重量検出器に
よる切換信号発生手段ではワークの重量に比例して速度
設定が自動的に打力える。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る工業用ロボットの動作制御装置の
ブロック線図、第２図は速度パターンのグラフである。 １・・・工業用ロボット、　２・・・動作制御装置、３
・・・プログラム装置、　６，７．・・・・・・１０・
・・動作プログラム記憶装置、　　１２・・・ロボット
駆動制御装置。 １４・・・速度パターン記憶装置、　１５・・・切換回
路、１６・・・切換信号発生回路。 第７図 第２図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）動作プログラム記憶装置と、複数の速度パターン
    を記憶する速度パターン記憶装置と、速度パターンの切
    換回路と、切換信号発生手段と、ロボット駆動制御装置
    とを有し、上記切換信号発生手段からの切換信号に応じ
    て上記速度パターン記憶装置から所定の速度パターンを
    選択的に切換えて読み出し、工業用ロボットに所望の動
    作プログラムのもとで選択された速度パターンの運動お
    よび動作を行なわせることを特徴とする工業用ロボット
    の動作制御装置。
  2. （２）　　切換信号発生手段として手動切換スイッチを
    用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の工
    業用ロボットの動作制御装置。
  3. （３）切換信号発生手段をワーク重量の検出器により構
    成し、との検出器の検出信号を切換信号として用いるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の工業用ロボ
    ットの動作制御装置。
JP56156625A 1981-09-30 1981-09-30 工業用ロボツトの動作制御装置 Pending JPS5856785A (ja)

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