JPS60204016A - 走行形作業用ロボツト - Google Patents

走行形作業用ロボツト

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Publication number
JPS60204016A
JPS60204016A JP59060173A JP6017384A JPS60204016A JP S60204016 A JPS60204016 A JP S60204016A JP 59060173 A JP59060173 A JP 59060173A JP 6017384 A JP6017384 A JP 6017384A JP S60204016 A JPS60204016 A JP S60204016A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
work
position data
command
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP59060173A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Hotta
堀田 茂雄
Katsumi Yamamoto
克己 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP59060173A priority Critical patent/JPS60204016A/ja
Publication of JPS60204016A publication Critical patent/JPS60204016A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the program is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • G05B19/423—Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、物品に対して相対移動しながら前記物品につ
いての作業を行うようにした新規な走行形作業用ロボッ
トに関するものである。
〈従来技術〉 1台のロボットで複数の作業ステーションの物品に対し
て作業を行う場合、従来のロボットシステムでは、ロボ
ットを各作業ステーション間で移動できるように案内し
、ロボットを各作業ステーションと対応する位置に停止
させて、各作業ステーションの物品に対して作業を行う
ようにしていた。このため、従来のものではロボットの
走行を停止しないと各作業ステーションにおける作業を
行うことができず、作業能率が悪い問題があった。
〈発明の目的〉 そこで本発明は、ロボットの走行中に作業ステーション
の物品に対して作業が行なえるようにするとともに、ロ
ボットの教示はロボットの走行を考慮しないで行なえる
ようにして教示作業を容易化することを目的とするもの
である。
〈発明の構成〉 第1図は本発明を明示するための全体構成図である。ロ
ボット1は作業ステーションWSの前方において走行可
能に案内され、駆動手段2により一定速度で移動される
ようになっている。制御装置3内には、教示データを記
憶する記憶手段Aが設けられ、この記憶手段Aには、ロ
ボット1を走行範囲内の特定の教示位置TPに固定した
状態で作業ステーションWSでの作業をダイレクト教示
した位置データが記憶されている。また、制御装置3内
には、ロボット1が教示位置TPを通過したことを検出
する検出手段Bとロボット1の走行による作業ヘッドW
Hの位置ずれ量に応じて記憶手段Aに記憶された位置デ
ータを補正する補正演算手段C1およびロボットlの動
作を制御する動作制御手段りが設けられている。
そして、ロボット1が教示位置TPを通過したことが検
出手段Bによって検出されると、動作制御手段りは、補
正演算手段Cによって補正された位置データに基づいて
ロボット1の動作を制御する。これにより、ロボット1
の作業ヘッドWHの位置は教示位置に対して、ロボット
1の走行方向と反対の方向に、ロボット1の教示位置T
Pを基準とした相対移動量に等しいだけずれた位置に位
置決めされる。これにより、教示位置TPにロボット1
を位置決めした状態で教示入力した位置データに基づい
て、ロボット1を走行させた状態で作業を行うことがで
きる。
〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図において、10は水平多関節形のロボットであり
、このロボット10は、作業ステーションWSI〜WS
3の間を移動可能に案内された可動台11上に取付けら
れている。前記ロボット10は、可動台ll上に固定さ
れる固定ベース12上で上下動する胴部13に第1アー
ム14を水平旋回可能に枢支するとともに、この第1ア
ーム14の先端に水平面内で回動可能な第2アーム15
を枢着し、この第2アーム15の先端に作業ヘッドWi
tを取付けたものである。
一方、前記可動台11は、作業ステージ式ンWS1〜W
S3前方に延在する支持ベース16によって案内支持さ
れ、回路の送りねし機構を介して可動台11に連結され
たサーボモータSM5によって移動されるようになって
いる。また、支持ベース16には可動台11が基準原点
を通過したことを検出する原点検出器18が設けられ、
可動台11にはこの原点検出器19を作動させるドグ1
9が取付けられている。
なお、本実施例においては、ロボット10を左進端から
右進端に向けて走行させながら作業ステーションWSI
〜WS3の物品W1〜W3についての作業を行い、右進
端に達するとロボット10を早送りで左進端まで戻すも
のである。各作業ステーションWSI〜WS3における
作業としては、ロボット10の作業ヘッドWHに取付け
られたパーツフィーダ17から供給される部品Uを各作
業ステーションWSI〜WS3の物品Wに装入するもの
である。
次にかかるロボットの制御装置について第3図に基づき
説明すると、20はマイクロコンピュータ等から成る中
央処理装置であり、この中央処理装置20には、メモリ
21、ロボット10に取付けされた各軸周のサーボモー
タ5Ml−3’M3を駆動するサーボモータ駆動回路2
2、可動台11移動用のサーボモータSM5を駆動する
サーボモータ駆動回路23、ジョグ運転の指令、教示点
の指示等を行う操作盤24が接続されている。また、サ
ーボモータ駆動回路23はサーボコンピュータ30、メ
モリ31、サーボアンプ32によって構成されている。
前記メモリ21にはロボット10の作業ヘッドWHの位
置決め点のデータを直交座標値で記憶する記憶エリアM
Aが設けられており、教示モードにおいては、ロボット
lOを作業ステーションWS1に対応して設定された教
示位置T1に位置決めした状態で、作業ステーションW
SIにおける部品Uの挿入動作の始点と終点、すなわち
、第4図に示されるように作業ヘッドWHの上昇端位置
P1と装入端位置P2に作業ヘッドWHを位置決めし、
この位置PI、P2のデータをメモリ21の記憶エリア
MA内に記憶するようになっている。
また、サーボモータSM5を駆動するサーボモータ駆動
回路23のサーボコンピュータ30は、中央処理装置2
0から走行開始指令が与えられると、サーボアンプ32
に指令電圧を与えて、サーボモータSM5を一定速度で
回転させるようになっているとともに、サーボモータS
M5の出力軸に連結された位置検出器25からの出力パ
ルスを計数して可動台11の位置を検出する機能を有し
ている。すなわち、サーボモータ駆動回路23内のメモ
リ31には位置検出用のカウンタPDCが形成されてお
り、号−ボコンピュータ3oは、可動台11が左進端か
ら移動を開始して原位置を通過し、原点検出器18から
原点検出信号が出力されるとカウンタPDCを零リセッ
トし、この後は位置検出器25からパルスが出力される
度にカウンタPDCを歩進させ、このカウンタPDCの
内容によって可動台11の位置を検出する。さらに、メ
モリ31内にはロボット10の並進動作を開始する位置
を設定する設定エリアDSAが形成されており、サーボ
コンピュータ30は中央処理装置20からの指令データ
に基づいてこのエリアDSAに位置データの設定を行い
、カウンタPDCの計数値がこの設定エリアDSAの値
に等しくなると中央処理装置20に割込みを掛けるよう
になっている。
次に中央処理装置20の動作を第6図に示す動作プログ
ラム及び第5図(a)〜(C1に示すフローチャートに
基づいて説明する。
中央処理装置20は第5図+a)の処理の実行により、
第6図に示す動作プログラムをメモリ21の記憶エリア
MAから1ブロツクずつ読出すとともに(50)、命令
語の種類を判別しく51)〜(59)、命令に応じた処
理を行う。
動作プログラムの最初には、可動台11の走行速度を指
令する速度指令TSEEDVTがプログラムされている
ので、中央処理装置20はこれに応答して速度指令値V
Tをサーボモータ駆動回路23に出力しく61)、また
、2番目の命令語RTS’TARTの読出しに応答して
、サーボモータ駆動回路23に走行開始指令を出力する
(64)。
これに応答し、サーボモータ駆動回路23のサーボコン
ピュータ30はサーボモータSM5を指令速度VTに応
じた速度で回転させ、可動台11を左進端から右方へ移
動させる。そして、可動台11が原点を通過して原点検
出器18が作動すると、サーボコンピュータ30はメモ
リ31のカウンタPDCを零リセットする。
この後、ロボット10の動作速度指令5PEED VR
が読出されると、中央処理装置20はこれに基づいて内
部速度レジスタに移動速度をセントしく60)、これに
続いて移動指令MOVEP1が読出されると、ロボット
10の作業ヘッドWHを終点P1まで移動させるべ(サ
ーボモータ駆動回路22に移動指令を出力する(62)
。これにより、ロボット100作業ヘッドWHは第2図
に実線で示す待機状態まで移動し、ロボット10はこの
状態を保ちなから右進を続ける。
行番号50の並進モード開始指令P M’OD E O
Nが読出されると中央処理装置20は並進フラッグPM
Fをセットしく65)、これに続いて外部出力命令0U
TIが読出されると、中央処理装置20は所定の外部出
力端子に信号を出して作業ヘッドWH上のパーツフィー
ダ17を作動させて1つの部品Uを物品Wに対して挿入
できる状態にする。また、行番号70にプログラムされ
ている並進移動量命令−vAL Lの読出しに応答し、
中央処理装置20は、この並進移動量りを記憶する(6
6)。なお、この並進移動量りは第4図に示すように、
作業ヘッドWHが位置P1からP2まで移動する間にお
ける物品Wの相対変位量である。
これに続いてプログラムされている同期命令5YNCT
lが読出されると、中央処理装置20は位置T1の位置
データをサーボモータ駆動回路23に出力するとともに
、並進開始位置検出指令を送出する(80)。これによ
り、サーボモータ駆動回路23のサーボコンピュータ3
0は、位1T1の位置データとカウンタPDCの内容を
比較する動作を開始し、ロボット10が教示位置T1に
位置してカウンタPDCの値が位置T1の位置データに
一致すると中央処理装置20に割込信号を送出する。
中央処理装置20は割込信号が送出されるまでの間待機
状態となり(81)、割込信号が送出された時点で次ブ
ロックの命令語を読出す。したがって、ロボット10が
教示位置TIまで移動するまでは待機状態となり、教示
位置T1を通過すると、行番号90の移動指令MOYE
S P2が読出され、ロボット10による部品Uの挿入
動作、すなわち作業ヘッドWHの下降動作が開始される
。
この時点では並進フラッグPMFがセントされているた
め、中央処理装置20は第5図(blに示すように移動
の終点P2の位置データと速度指令を補正してからロボ
ット1oを作動させる。
すなわち、本実施例においては、可動台11の走行方向
がX軸と平行であるため、P2の座標値(X2.、Y2
.Z2)(7)内X軸座標値X2から並進移動量りを減
じて補正後の終点位置P2′の座標値(X2−L、Y2
.Z2)を演算する(71)。
このようにして、補正終点位置P2’の座標が演算され
ると、中央処理装置20は、可動台11がLだけ移動す
る間に作業ヘッドWHを位置P1から位置P2’まで移
動させるだの移動速度VR’を(11式により演算する
(72)。
VR′=< 5− VT) /L ・・・(1)なお、
上式においてdは位置P1とP2との間の距離である。
そして、ロボット10の作業ヘッドWHをこの補正され
た速度VR’で位置P1がらP2’へ移動させるべく、
極座標への変換を行った後(73)、この変換データに
基づいて駆動回路22に移動指令を与える(74)。
これにより、ロボット10の作業ヘッドWHは、第2図
において左方へ可動台11の移動速度と同じ速度で旋回
しながら、下降し、この結果、作業ヘッドWHは物品W
に対する水平方向位置を一定に保ちながら下降し、物品
Wに対する部品Uの装入を行なえる。
このようにして装入動作が完了すると、次の移動指令M
OUES PIの読出しに応答して、作業ヘッドWHを
上昇端である位置P1まで戻すが、この場合も、上記し
た補正処理が行われ、作業ヘッドWHは水平方向の位置
を変えずに位置P1まで上昇する。なお、この場合には
作業ヘッドWHがPlまで上昇した時に、可動台11が
位置T1から前記した並進移動量りの2倍だけ移動して
いるため、並進移動量として、2Lがプログラムされて
いる。
また、これに続いてプログラムされている移動指令MO
VE Piが読出された場合には、上記した補正を行わ
ないで作業ヘッドWHをPlに移動させ、この結果ロボ
ット10の作業ヘッドWHは、第2図に一点鎖線で示す
状態となり、この状態で次の作業ステーションWS2へ
移動する。
以下同様の動作により、作業ステーションWS2、WS
’3における部品の装入作業をロボット10を停止させ
ることなしに行うことができる。
なお、上記実施例ではロボットの補正移動量をプログラ
ムデータとして与えるようにしていたが、可動台11の
教示位置T1を基準とした移動量を検出し、この検出し
た移動量によって作業ヘッドWHの位置を補正するよう
にしてもよい。
〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、ロボット全体を一
定速度で走行させるとともに、制御装置内に、ロボット
の走行速度による作業ヘッドの位置ずれ量に応じて前記
教示データを補正する補正演算手段と、ロボットが前記
特定箇所を通過した後においては、前記補正演算手段に
よって補正された補正位置データに基づいてロボットを
制御する動作制御手段とを設けたので、ロボットを走行
させながら組付作業等を行うことが可能となり、作業能
率を大幅に向上させることができる利点がある。
さらに、本発明によれば、ロボットの走行を考慮に入れ
ないで教示を行うことができるので教示作業が行い易い
利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を明示するための全体構成図、第2図〜
第6図は本発明の実施例を示すもので、第2図はロボッ
トの構成を示す平面図、第3図は制御回路の構成を示す
ブロック図、第4図はロボソ)10の作業ヘッドWHの
移動経路を示す図、第5図(al〜(C)は第3図にお
ける中央処理装置20の動作を示すフローチャート、第
6図は第3図におけるメモリ21に記憶された動作プロ
グラムを示す図である。 IO・・・ロボット、11・・・可動台、16・・・支
持ベース、20・・・中央処理装置、21・・・メモリ
、24・・・操作盤、22.23・・・サーボモーフ駆
動回路、SMI〜SM5・・・サーボモータ、W・・・
物品、WH・・・作業ヘッド、WS・・・作業ステーシ
ョン。 特許出願人 豊田工機株式会社 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (11物品に対して相対移動しながら前記物品について
    の作業を行う走行形作業用ロボットであって、ロボット
    全体を所定の走行方向に移動可能に案内支持するととも
    に、ロボットをこの走行方向に沿って一定速度で移動さ
    せる駆動手段を設け、前記ロボットの動作を11i1J
    !IIする1lilJ御装置内には、前記ロボットを前
    記走行範囲の特定の箇所に位置決めした状態で前記物品
    について作業を教示した位置データを記憶する記憶手段
    と、前記ロボットが前記特定箇所を通過したことを検出
    する検出手段と、前記ロボットの走行速度による作業ヘ
    ッドの位置ずれ量に応じて前記位置データを補正する補
    正演算手段と、前記ロボットが前記特定箇所を通過した
    後においては、前記補正演算手段によって補正された補
    正位置データに基づいて前記ロボットを制御する動作制
    御手段とを設けたことを特徴とする走行形作業用ロボッ
    ト。
JP59060173A 1984-03-27 1984-03-27 走行形作業用ロボツト Pending JPS60204016A (ja)

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JP59060173A JPS60204016A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 走行形作業用ロボツト

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JP59060173A JPS60204016A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 走行形作業用ロボツト

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5334269A (en) * 1976-09-08 1978-03-30 Kawasaki Heavy Ind Ltd Manipulator capable of being programmed and its programming method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5334269A (en) * 1976-09-08 1978-03-30 Kawasaki Heavy Ind Ltd Manipulator capable of being programmed and its programming method

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