JPS5942297A - 工業用ロボツトの制御方式 - Google Patents

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、工業用ロボットによって１１÷品を順酢に積
上げたり、積上げられた部品なＩ＋：＜ｔけ１に取上る
ための工業用口ホットの！ｌｉ！Ｉ　（ｉ＠１万式に関
し、！１′ｆＫ部品の配列状態を管理づ−るメモリの内
容を実配列状？、Ｐ　Ｋ台わセて修圧しうる工梁用口ホ
ストの；間Ｉｌｌ刀弐に関する。

ロボットは予め教示′され或い（工Ｋ（ｎｉ　４４÷さ
れて（・るロボット指令データに基いて工作機械１１１
１１からの９求により適宜ワークの着脱、工具ｙ　ｊｙ
Ｉ７エとの′す°−ビスを実行する。第１図はかかる工
業用口ホノトの一例であり、同図ｔａ）は０ＩＩＩ而図
、同しＩｂｌ　ｉｒ、平面図である。図中、１はワーク
ｙ：換碕の除こＡ１らを把持Ｊ゛るメカニカルノ・ンｌ
’、２Ｇｊ、回Ｉ匠（α’１ｌｌｌ　）及び上下振り（
β＋ｔｉ＋ｎ　）が可能７よ・ｓ＝酢、３は伸オ’ＩＩ
ｉ　（Ｒ軸）自Ｍ　すｌｒｍ、４　＆ｔ、　ｑａ＋　ｐ
　Ｌ　Ｋ　ＲｌＩ　して上下移動（Ｚ　’ｆｉｌ＋　）
及び旋回（θ軸）可能なケーシング、５はフレ−、・−
１６はロボット動作を教示する教示操作盤、７（′Ｊ、
オペレータ操作用の操作パネル、８は教示操作’ｈ：＋
　６からの指示による教示内容たとえは動作位１ρ（ポ
イント）、動作速度、サービスの種別等を順次１．己憶
するとともに、該教示内容に従って前記メカニカルハン
ト１、手首２、＋１＠　３、ケーシング４の動作を制御
する制御部である。

このようなプレイ・バンク式１業用ロホソトではあらか
じめ、ザービス動作を教示操作盤６より教示し、その教
示内容（以）ロボット指令データというンを開側１部８
内のメモリに記憶さセておｎ。

機械側よりザービス火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ヘサービスする
。尚、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シ１−〇制ｆ
Ｉ中や工作機械側との１ｇ号のやりとり等を指７Ｊくす
るザービスコーＦ等より成って（・る。又、上記教がは
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）ジョグ込り　（手動送り）Ｋ
よる位憤決め、（３）ポイントの位檻ｔＴｉ報及び速度
指令顧の眩尾、（４）ロホノトザービスコートの設定と
いう１１ｒ１序でイＪわね、上記（１）乃至（４）のシ
ーケンスをかＩｒ退し行うことにより工作礫械に幻する
一連のロボット動作が含゛（示される。

ところで、工業用ロボット（て人手と同ト（の作業を行
なわせるため、積上げらＪ１大部品からＩｌｌ￥’Ｉ　
ｆｌ’ｒ　Ｋ当該部品を＃ｊ’ｉ上けたり、順調に部品
なｌｊ’え上げｌζすする部品配列機能を備えて（イ）
。

即ち、第２図に示す如く、Ｉ、トへＮ　？−Ｊ％Ｍ夕（
１に配偶された部品Ｗ■＜を順市Ｋ　＋ｉ’／　Ｊ二げ
、工作機械にセントしたり、５＜７４　Ｋ　Ｉ作洛（戒
から加工済）１１品をし股、Ｎ行、Ｍ列に積−ヒｌｒＪ
配列したりする機能である。

この様プ、Ｃ部品配列＜Ｊｊ　ｆ＋：宅Ｋ　、、ｒａい
ては、ＬＩＳ、Ｎ’４丁、Ｍ列の全ての部品位置な人力
すること＆Ｊ：’ｊ−同がｌ〕・かる／乞め、第２区間
でノ」くす（）・に、斤１０）・小（’＞ｔ−１１・１
ｊ−ら、最下段の四角及び最上段の一角の１″、１品位
１−を指２Ｊζづ゛ることにより、佐は１：目１１υ的
に制伺吟１１Δて１１１１１１．ｌＫ谷部品位膚を演算
し、ハントを谷部品（１７直に位１自決めする様にして
いる。尚、第２図（Ｂ）は一段毎に間隔扱ＢＰを設りた
例である。

この様な部品配列機能においては％前述の段数、列峨、
行Ｖ、一部の部品位置の入力設定等の管理を誤まると、
既に部品が積まれている位置にゼ）び部品を熔こうとす
る等の動作が生じ、ハン１ぜや部品を破↑如したりして
、危険である。

従って、本発明の目的は、ハン１？が入力情報に基いて
誤った部品ｆ１′ＬＷｉ　Ｉｃアプローチしても、係る
誤りを未然に検出し、危険を防止しうる工業用口ホノト
の制御力式を提供するＫある。

ｊＪ下、本発明を実施例により詳細に説明する。

第５図は本発明の一実施ｆ１１４？４成図であり、図中
、第１図と同一のものは同一の記号で示してあり、９は
センサーであり、積上けられた部品Ｗ■（との距＾ＩＦ
を検出するため、ハンド１の先端に設けられ、超音波を
発射して、反射波を受信する超音波形のものの他にレー
ザ光によるレーザ形や磁う（形のいわゆる副長機が用い
られる。

即ち、本発明では、ハンド１をアーム３等を制御して部
品位置へ位膚決め時に、センサー９　Ｋ　、ｔ：って部
品ＷＫとの距ｎｔｆ　ｄを測定し、この距ｈＩ　ｄから
部品〜■の段載１ｈ報を検出し、１ｌｉｌｌ　ｉｌ１部
で指令した位置情報の元である部品の段数情報と孔中２
し、誤まっていれｖＪ、検出した段’；９１”＋’ｉ　
’Ｆ１４　ｉて制御部のデータを修正するものである。

勿ｄ２１汽ば１まっていなければそのまま動作する。尚
、心安あれば、列、行に関する情報を検出して、同様の
ことを行ってもよい。

第４図は本発明の一実施世Ｊブロック図であり、図中、
８は制御部であり、マイクロブＣａｌ七ソサにより構成
されるものであり、操作盤７がらの入力データを受入れ
るための人出力ボート奢３１と、制御プログラムを記憶
するプログラムメモリ８２と、データをｄ己１．音する
データメモリ８３七、後述する駆動装置と接続するため
の入出刃ボート８４と、センサー９と接続するための入
出力ボート８５と、演算装置Ｉ！￥８０と、これらを接
続するアドレス・データバス８６とを有して（・る。デ
ータメモリ８３は入力された、部品の段数し、列え９　
Ｍ、行数Ｎ、及び前述の四角等の位置情報Ａを記憶する
指令エリア８３ａ、作イに中の段数ｌを記憶する段数エ
リア８６１）と、作業中の列数ｍを記１．意する列数エ
リア８３ｃと、作業中の行ｎｎを記憶する行むエリア８
３ｄとを有しており、演算装置８０はこれらデータに基
いて指令位置を演ｐし、移動指令値θＣを発生するもの
である。９はセンサーであり、前述したもの、９０は処
理回路であり、センサー９の出力から距離を検出して出
力するものである。ＰＤＣはパルス分配回路で、制御部
８から出力されたθり１１（移動指令１１ｔ４　　θｃ
Ｋ基いて）くルス分配演算を行ない、該指令値ＱｃＫに
、じプ〔数の指令パルスθｐを出力する。ｌｉｌ：　ｌ
”ｔ　Ｒは誤差レジスタであり、指令）くルスθｐと後
述するモータがＱｉ定槍回転する毎に発生するフィー１
：バックパルスＦＢＰとを移動方向に応じてカウントア
ツプ／ダウンする。たとえば、０軸移１ｆｔａ方向が正
方向であれば指令パルスθｐが発生する４ｙＶＣその内
容をカウントアツプし、フィードバンクパルスＦＢＰが
発生するごとにその内容をカウントダウンする。逆に移
動方向が負方向であれは指令パルス　θｐが元生う゛る
毎にその内容をカウントダウンし、フィードバックパル
スＦＢＰ；／ｌ・発生するｆＯＩＫその日芥をカウント
アツプする。１テ１」ち、誤差レジスタＥ　ＲＲＫは指
令パルスθｐ　トフイートハツクバルスＩｉ’　＋３１
３の差分がｍ＋ｊ　憶されてい０゜ＤＡＣは誤差レジス
タＥ　ＲＲの内容に比例し／こアナログの位ｈ’ｌ偏差
１ｂ、圧Ｅ！を発生するＩＪＡ”）：　ｒ４　器、ＡＬ
ＩＩ］’；Ｌ　（ｒＬ　市（１＋＋ｉ差ｆｌｊ圧Ｆ：ｒ
とモータの実速ｊ長に比例し／こ実速１．１（電圧ＥＳ
のダシて電圧ＥＣを７寅算ｉる加減１４旧Ｉｎ’ｉｉ、
ＶＣＣは到３ｊ岐１間１卸回路でめり、ン＋　］ｊ＜　
Ｌ　７：Ｃいが位相匍宙回１６、サイリスタｒ（ｆ相制
御助）路、サイリヌタ回路などから４１９成されて４６
す、差１ｔＪＥＥｃが岑になるようにモータ速）隻を制
御ｆ１１する。即ら、岸、；電圧ＥＣの大きさに応じて
サイリスタ（Ｕ相１１ｉ１１１１Ｌｉｌ　ｌ！Ｊ１　’
ｉｆ）にてザイリスタ点弧イ）γ相を進み又は遅らせて
モータに印加−ｊ′イ）’ｒｊ！、　）ヒを開側１し、
該モータの［３ｉｊ転ユ＊度を制イ＋ｌｉｌ　する。ｊ
つ１νＩＸはθ軸駆動用のＤＣモータ（単に七−夕とい
う）、ｉ’ｃはモータのシャフトＫ　ｒｔｒ、午−１さ
ね、七−夕の実ユ阻１岐に比例した値を有する実速度電
圧ＥＳを出力するタコメータ、ＲＥはモータが所定量回
転する毎Ｋｌｆ固のフィードバンクパルスを発生する検
出器であり、たトエはロータリエンコーダ、レゾルバな
とである。

尚、パルス分配回路ＰＤＣから検出器ＲＥまでの史動回
路の構成はＲ軸、α軸、β軸、Ｚ軸の各々についても同
様に符在するが、ここでは簡単のためθＩＩ＋１１につ
いてのみ説明する。

次に、第４図実施例構成の動作について部品をｆｌｉＬ
′１番に取り出す例についてβ？明する。先づ、教示操
作盤６より前述の段１９　Ｌ、列数Ｍ、行ｎへ、位置情
軒）Ａを含むロホｙト指令データが入力さ才１、入出力
ボート８１を介し、演算装置８０かもデータメモリ８３
の指令エリア８５ａに記憶される。次に、演Ｒｉｆｕｓ
ｏはプログラムメモリ８２０制御プログラム８２の指令
Ｋ　ＤＥい、初ル１値として、各々ｒ　Ｌ　Ｊ、「１」
、「１」　　の記憶さ汎た段Ｏ工へＩＪ７８３ｂ、列４
３＋　エリア　３３　Ｃ１行ｅ−ｍ＋Ｊ７８３ｄ及び前
ｉＬ指令エリア８３ａの位ｔＭ　１１報Ａを読取り、１
列目、１行目のし段目の指令位置を演算する。この位置
指令は、入出力ボート８４を弁し送出される。入出力ボ
ート８４から１）γ１古拐令の内θ軸移匍ノ指令値θＣ
が出力されると、パルス分配回路ＰＤＣはパルス分配演
算を１１ない、分配パルスθｐを出力する。誤差レジス
タ１εｉｔ　ｔｔは移動方向に応ｌ二てこの分配パルス
θｐをアッグ／ダウンカウントシ。

その計り値はＤＡ変換？、’ｉ　Ｄ　Ａ　Ｃに印加さ第
１、ここで位買偏差電圧ＥｒＫＤＡ亭私換される。そし
て、　ｌ）Ａ変換されたｆｉγ首偏差１［ε圧ＪＣｒは
加δ、表豹回路Ａｔ）Ｌ）、ｘ４１Ｂ度制御回路■ＣＣ
を介してモータ１．）ＭＺＫ印加され、該モータＩ）Ｍ
Ｚを回転、駆１カする。モータＩ）ＭＺが回転すれば実
速度電圧ＥＳがｌコメータＴＣから発生すると共に、そ
の所定回転ｆ７ｃ　４σＫ　１１１．’ｌのフィードバ
ックパルスＦＢＰが発生し、誤差レジスタ５！２１０え
に印加される。そして以後、同様に分配パルスθｐとフ
ィードバックパルスＦＢＰの丹（ＮＱ　？ｉレノスタの
内容）がＤＡ変換され、ついで実速１ｙ′市圧Ｅｓとの
差電圧ＥＣが演ｐさね、誤差電属によりモータＤＭＺが
回転し、ロボットは指令された速度でθ軸方向（目標位
置）Ｋ向かって移動する。他の刺（についても同様であ
り、従って・・ント１は指令位ｊ１１゛にｆ＋Ｚ　ｉｉ
’ｊ決めされることになる。この位１１ら°決めに前後
して、セノ・リー９が動作し、部品ＷＫとの距離ｄをｆ
ｌｌｌｌ　′／ｉｌ　Ｌ、処理回路９０から出力う゛る
。入出力ボート８５はこの距啼１〆Ｊ報（１を演１１装
置ｉ’ｆ　８０へ込り、６ｒｔ　’ｒ）装置ノ″′ｔ８
０げこれを段数↑Ｖ＋卒１ｏａｄに変換う゛る。次に、
演１４装置８０はデータメモリ８６の成品エリア８５ｂ
の殿むｔ’ｆ；　’？１４　ｌを読出し、照合１′る。

１＋、１台の結果、一致していねｋｌ　、作業続行でり
り、ハント“１がＺ軸力向へ降りてきて最上段の部品Ｗ
Ｋを把み、史に工作機械のチャック♂に連ひ込む。

もし照９結果が不一致であれは、μトムエリア８３１）
のｌ’；、　Ｌシｆ１゛、叩ｌをｄ１１１定さねた段数
情報ｄｄに１１１名・える。

そしてこの投砂情報１ｄを基に・・ント１の一ト降）ｐ
を決め、・・ント１を制σｌｉ　して部品ＷＫを把む。

演１゛１装［ｉ’ｌ　８０は）部品ＷＫが工作機械のチ
ャックに運び込まれた仏、次に段数エリア８３ｂの段数
ｔＷ報ｉｔζ「−１」シて、同一の行列の次の段の部品
型を他）むため、１１）度で）γＩＲ指合を酸１１シ、
前述の如く各１前の駆動回路に指令を与え、・〜ン１−
１を部品位置に位１７（７決めし、史に部品との距目（
ｔの泪１ｊｉｌ、ｔＱＩ’！ｆ？ｉ叩のＪｊ（１＠を繰
返す。１つの行及び夕１ｊの反意ｒ＼ｌ　Ｉｉ’１の全
ての部品ＷＫを取り終ると、列数エリア８５（又は行へ
エリア８３ｄの悄ｉ１冒・ζｒ＋１ｊして、次の行及Ｃ
）列の反意位（？１の部品の取」Ｓり作′Ｈ＋、を１：
：１始づ−ろ。

この様に、入力１１幼５ｉｔ’　（１１＋とプ（ｊ没ｉ
１ｉ　ｆ＋白；が相」皇χしても１）ソ十すミスへ５が
牛じブＩい。

回（！゛、に、各段の全てのｊＹｆｊ品イ【す１！／土
げｒｘｌ、次の１１？のＢ１１品を取上けてもよい。

父、部品イし・Ｉｌｊ省に槓ツメ市ｉつる」ｊ′、イ１
く）回（：１であり。

この」ハ着、一度偵十け／（，１すＩへのｉｊｉ品の槓
１−けが防１、Ｌ川床る佃、−Ｆ　Ｋ部品力り１１み十
けらねてい〕、ｃシ・のにハント１から７・１１ｍを崗
１１シ、ン；、、　ｌ−＋’ｌ　Ｌめる。二ともなくな
る。

ｊノ上説明した様に、木シ１も明によれは、Ｆ’ｒｌｓ
品の配列状態を管理するため位ｉ＋’ｌｊ情゛泪を＋ｉ
＋２’１．ｊｌ：ビするメ七りの内容に基（・て・・ン
トを’１ｌｌＩＩ　ｊ＋、ｌＩ　してｉ′１１品の積上
は又は取上けを行なうに際し、古？）〜７・１・にセン
サを設けて部品（ｑＩｉを検出し、メモリの（入’Ｌ　
ｉｉ”ｔ″Ｉ−＋’ｉ報と照合しているので、万−誤っ
てハントがｆ；ｆ、　ｉｉ’７吠めされても、部品のｍ
　ａ、、′＋等が生ぜず、！ど全な作業が保証さ才する
という効果を奏する。又、部品のＪｌｖ、上げミスもな
くロボット動作の１Ｌｆｆ頼性も向上するという効果も
奏する。

尚、本発明を一実施例により１説明したが、本発明は」
一連の天施例に限定さＪすることなく、本発明の主旨Ｋ
（イい利；々の変形が６Ｊ能であり、これらを不発明の
範囲から排除するものではない。

【図面の簡単な説明】

２■１ド１は不発明の適用される工業川口ボットの−・
例（１９成図、２＋！２図は部品配列機能説明図、第・
６図は本発明の一夫〃１０例構成図、第４図は本発明の
一ノコ施１（・リゾロック図を小す。 図中、１・・・・ント、２・・・ゴ・首、３・・・腕、
４・・ケージ：／グ、６・・・教２ｉ＜　＃’ψ作盤、
８・・・制御部、９・・・センサー、８６・・データメ
モリ、８０・・・演ｐ装瀬。 ７１、、ｌ、訂出心１人　ファナノク株式会社代坤人　
ノ「埋土　辻　　　　　　　實　外１名第１図 （Ａン （βジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）部品を把持するためのハンドと、該部品の配列状
   態を管理するため該部品の位１Ｍ　Ｉｆｆ報を記憶する
   メモリと、該メモリの内容に基いて該ハンｌ”＆　ｕ首
   決め駆動する制御部とを有し、該ノ・ンド匠よって該部
   品をｌｌｌｎ番に積上ける又は積上げた部品を順番に取
   り上げるよう制御する工業用ロボットの制御方式におい
   て、拶ハント゛に該部品の位置を検出するセンサを設け
   、該ハンＩＳを制ＸＩ　して該部品位ｆａ　Ｋ位１ρ決
   め時に該センサかもの部品位１笛情報により該メモリの
   位置情報を錐認する口とを特徴とする工業用ロボットの
   制御方式。
2. （２）前記メモリは部品の位置情報として該部品の段数
   ｆ内報を記憶Ｊ゛ることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項りじ載の工業用ロボットの制御方式。
3. （３）前記センサにより前記ハンドと積上げられた部品
   との距離を検出した結果に基き、前記位置情報としての
   段敬情報を御坊することを特徴とする特許請求の範１１
   １Ｉ第（１）項記載の工業用口ホットの制憫１方式。