JPS6049101A - 空圧作動アクチュエ−タの制御方式 - Google Patents
空圧作動アクチュエ−タの制御方式Info
- Publication number
- JPS6049101A JPS6049101A JP15879583A JP15879583A JPS6049101A JP S6049101 A JPS6049101 A JP S6049101A JP 15879583 A JP15879583 A JP 15879583A JP 15879583 A JP15879583 A JP 15879583A JP S6049101 A JPS6049101 A JP S6049101A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- actuator
- arm
- pneumatic
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- driven
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- Pending
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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。
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、空圧駆動ロボット等に使用される空圧作動ア
クチュエータの制御方式に関するものである。
クチュエータの制御方式に関するものである。
空圧作動アクチュエータを使用する駆動形式は、空気の
圧縮性等の影響でアクチュエータの行程両端間の中間位
置で高精度に停止させることは非常に困難であるから、
高級なロボソＩには殆ど用いられ°ζいないのが現状で
ある。本発明はこのような問題点を解消せしめることを
目的とするものであって、空圧作動アクチュエータによ
って駆動される被動部材（ロボットアーム等）の定位置
停止を高精度に行えると共に、１−一タルサイクルタイ
ムを早めて能率の良い作業を行わせ得る制御方式を提供
するものである。
圧縮性等の影響でアクチュエータの行程両端間の中間位
置で高精度に停止させることは非常に困難であるから、
高級なロボソＩには殆ど用いられ°ζいないのが現状で
ある。本発明はこのような問題点を解消せしめることを
目的とするものであって、空圧作動アクチュエータによ
って駆動される被動部材（ロボットアーム等）の定位置
停止を高精度に行えると共に、１−一タルサイクルタイ
ムを早めて能率の良い作業を行わせ得る制御方式を提供
するものである。
以下、例示図に基づいて説明すると、第１図及び第２図
に於”ζ、１は基台、２は当該基台１上に垂直軸心６の
周りで回転可能に軸支基れノこ回転台、４は当該回転台
２と中間部材５と′を連結する第一γ−ム、６は中間部
材５と先端部材７とを連結する第二アームである。前記
第一アーム４は０；１後一対の平行揺動リンク５ａ、５
ｂから成り、中間部材５を姿勢一定に保持した状態で回
転台２に対して１）；１後方向に移動させるものであり
、前記第ニア−１，６は上下一対の平行揺動リンク９ａ
、９ｂから成り、先端部材７を姿勢一定に保持した状態
で中間部材５に対して上下方向に移動させるものである
。ロボットハンドは図示省略しているが、前記先端部材
７に適当なアクチュエータを介して取付けられる。１０
は基台１に対して回転台２を所定範囲内で回動さぜる空
圧作動アクチュエータであっ′Ｃ１基台１に取付けられ
ている。１１は回転台２に取付けられた第一アーム駆動
用空圧作動アクチュエータであって、リンク８ａを回転
台２側の駆動軸１２を介して所定範囲内で揺動させる。
に於”ζ、１は基台、２は当該基台１上に垂直軸心６の
周りで回転可能に軸支基れノこ回転台、４は当該回転台
２と中間部材５と′を連結する第一γ−ム、６は中間部
材５と先端部材７とを連結する第二アームである。前記
第一アーム４は０；１後一対の平行揺動リンク５ａ、５
ｂから成り、中間部材５を姿勢一定に保持した状態で回
転台２に対して１）；１後方向に移動させるものであり
、前記第ニア−１，６は上下一対の平行揺動リンク９ａ
、９ｂから成り、先端部材７を姿勢一定に保持した状態
で中間部材５に対して上下方向に移動させるものである
。ロボットハンドは図示省略しているが、前記先端部材
７に適当なアクチュエータを介して取付けられる。１０
は基台１に対して回転台２を所定範囲内で回動さぜる空
圧作動アクチュエータであっ′Ｃ１基台１に取付けられ
ている。１１は回転台２に取付けられた第一アーム駆動
用空圧作動アクチュエータであって、リンク８ａを回転
台２側の駆動軸１２を介して所定範囲内で揺動させる。
１６は中１１Ｊ１部材５に取付けられた第一アーム駆動
用空圧作動アクチュエータであって、リンク？ｂを中間
部材５例の駆動軸１４を介して所定範囲内で揺動させる
。又、１５は第ニア−ムロに対し−で作用するバランサ
ー用空圧作動γクチュエータであって、前記第一アーム
駆動用空圧作動アクチュエータ（６のある側とは反対側
で中間部材５に取付けられており、第ニア−ムロのリン
ク？ｂを６ｉＪ記駆動軸１４を介して上方へ付勢する。
用空圧作動アクチュエータであって、リンク？ｂを中間
部材５例の駆動軸１４を介して所定範囲内で揺動させる
。又、１５は第ニア−ムロに対し−で作用するバランサ
ー用空圧作動γクチュエータであって、前記第一アーム
駆動用空圧作動アクチュエータ（６のある側とは反対側
で中間部材５に取付けられており、第ニア−ムロのリン
ク？ｂを６ｉＪ記駆動軸１４を介して上方へ付勢する。
１６は回転台２０回動に連動するパルスエンコーダであ
る。１７は第一アーム４の揺動に運動するパルスエンコ
ーダであって、０：１記リンク駆動軸１２に連動連結さ
れている。１８は第ニア−ムロの揺動に連動するパルス
エンコーダであって、前記リンク駆動軸１４に連動連結
されている。
る。１７は第一アーム４の揺動に運動するパルスエンコ
ーダであって、０：１記リンク駆動軸１２に連動連結さ
れている。１８は第ニア−ムロの揺動に連動するパルス
エンコーダであって、前記リンク駆動軸１４に連動連結
されている。
上記の空圧駆動ロボソ１−に”よれば、各アクチュエー
タ１０．ＩＬ １５を空圧作動さぜ、基台１に対する回
転台２の回動、回転台２にツ＝１−！ｌる第一アーム４
の前後方向揺動、及び中間部材５に対する第ニア−ムロ
の上下方向揺動の組合ぜから成る所定の運動を先端部材
７に行わせることによって、当該先端部材７に取付けら
れるロボットハンドを予め設定されている運動軌跡通り
に移動させ、所期通りの作業を行わけ・ることか出来る
のであるが、次に本発明の制御方式を置体的に説明する
。
タ１０．ＩＬ １５を空圧作動さぜ、基台１に対する回
転台２の回動、回転台２にツ＝１−！ｌる第一アーム４
の前後方向揺動、及び中間部材５に対する第ニア−ムロ
の上下方向揺動の組合ぜから成る所定の運動を先端部材
７に行わせることによって、当該先端部材７に取付けら
れるロボットハンドを予め設定されている運動軌跡通り
に移動させ、所期通りの作業を行わけ・ることか出来る
のであるが、次に本発明の制御方式を置体的に説明する
。
第３図は、第一アーム駆動用空圧作動アクチュエータ１
５の空圧制御系を示し、同図に於て、１９．２０は電磁
切り換え弁、２１は圧力調整弁、２２は逆止弁、２５．
２４は可変絞り弁、２５゜２６は消音器である。この空
圧制御系によれば、電磁切り換え弁１９をＯＮ（アクチ
ュエータ１３へ空圧を供給する状態）とし、電磁切り換
え弁２０をｏＦＦ（アクチュエータ１′５内の空気が絞
り弁２４を介して流出し得る状態）とすることにより、
圧力１３］？Ｊ弁２１によって一定圧に調整された空圧
がアクチュエータ１６の正転駆動側ボートに供給され、
アクチュエータ１５が正転方向に回動して第ニア−ムロ
が上動することになる。そして、第ニア−ムロが目標位
置Ｐ２に対して一定距離手ｎ：１の設定位置Ｐ１に到達
したとき、第４図に示すように電磁切り換え弁１９をＯ
ＦＦ、電磁切り換え弁２０をＯＮ状態に反転させ、適当
時間ｔだけアクチュエータ１ろの逆転駆動側ボートに所
定圧力の空圧を供給して当該アクチュエータ１５に制動
力を作用さゼた後、再び′７１磁切り換え弁１９．２０
のＯＮ、ＯＦＦ状態を元に戻す。この動作をｆＴＩｉ定
の時間間隔Ｔｌ、Ｔ２．Ｔ３・・・・・・で繰り返し行
わせｇのであるが、目標位置Ｐ２に接近するに従ってｌ
ｉ：１記時間間隔Ｔｌ、Ｔ２．．Ｔ３・・・・・・を順
次早めてゆく。この結果、アクチュエータ１６によって
駆動される第ニア−ムロの運動速度■は、第５図に示す
ように設定位置Ｐ１を通過した後、急速に且つ円滑に減
速される。そして第ニア−ムロが目標値＠Ｐ ２に到達
すれば、電磁切り換え弁１９．２０を両方共ＯＮ状態と
し°（アクチュエータ１５の両ボートに同一圧力の空圧
を供給することにより、第ニア−ムロを目標位置Ｐ２で
位置決めした状Ｂで、この第ニア−ムロを中間部材５に
対して回転不能にロックするブレーキ手段（図示省略）
を作動ぜしめ、第ニア−ムロを設定位置に固定する。第
ニア−ムロを下動さ一υるときは、電磁切り換え弁１９
．２０を上記とは逆の順序で切り換え、アクチュエータ
１′５を逆方向に回動さゼれば良い。他のアクチュエー
タ、即ぢ回転台駆動用空圧作動アクチュエータ１０、及
び第一アーム駆動用空圧作動アクチュエータ１１も上記
アクチュエータ１５と同様の制御系によっ°（同様に空
圧駆動され、設定位置に到達した回転台２及び第一アー
ム４は前記のようにブレーキ手段により固定される。
５の空圧制御系を示し、同図に於て、１９．２０は電磁
切り換え弁、２１は圧力調整弁、２２は逆止弁、２５．
２４は可変絞り弁、２５゜２６は消音器である。この空
圧制御系によれば、電磁切り換え弁１９をＯＮ（アクチ
ュエータ１３へ空圧を供給する状態）とし、電磁切り換
え弁２０をｏＦＦ（アクチュエータ１′５内の空気が絞
り弁２４を介して流出し得る状態）とすることにより、
圧力１３］？Ｊ弁２１によって一定圧に調整された空圧
がアクチュエータ１６の正転駆動側ボートに供給され、
アクチュエータ１５が正転方向に回動して第ニア−ムロ
が上動することになる。そして、第ニア−ムロが目標位
置Ｐ２に対して一定距離手ｎ：１の設定位置Ｐ１に到達
したとき、第４図に示すように電磁切り換え弁１９をＯ
ＦＦ、電磁切り換え弁２０をＯＮ状態に反転させ、適当
時間ｔだけアクチュエータ１ろの逆転駆動側ボートに所
定圧力の空圧を供給して当該アクチュエータ１５に制動
力を作用さゼた後、再び′７１磁切り換え弁１９．２０
のＯＮ、ＯＦＦ状態を元に戻す。この動作をｆＴＩｉ定
の時間間隔Ｔｌ、Ｔ２．Ｔ３・・・・・・で繰り返し行
わせｇのであるが、目標位置Ｐ２に接近するに従ってｌ
ｉ：１記時間間隔Ｔｌ、Ｔ２．．Ｔ３・・・・・・を順
次早めてゆく。この結果、アクチュエータ１６によって
駆動される第ニア−ムロの運動速度■は、第５図に示す
ように設定位置Ｐ１を通過した後、急速に且つ円滑に減
速される。そして第ニア−ムロが目標値＠Ｐ ２に到達
すれば、電磁切り換え弁１９．２０を両方共ＯＮ状態と
し°（アクチュエータ１５の両ボートに同一圧力の空圧
を供給することにより、第ニア−ムロを目標位置Ｐ２で
位置決めした状Ｂで、この第ニア−ムロを中間部材５に
対して回転不能にロックするブレーキ手段（図示省略）
を作動ぜしめ、第ニア−ムロを設定位置に固定する。第
ニア−ムロを下動さ一υるときは、電磁切り換え弁１９
．２０を上記とは逆の順序で切り換え、アクチュエータ
１′５を逆方向に回動さゼれば良い。他のアクチュエー
タ、即ぢ回転台駆動用空圧作動アクチュエータ１０、及
び第一アーム駆動用空圧作動アクチュエータ１１も上記
アクチュエータ１５と同様の制御系によっ°（同様に空
圧駆動され、設定位置に到達した回転台２及び第一アー
ム４は前記のようにブレーキ手段により固定される。
前記各パルスエンコーダ１６〜１８のパルス信号は、回
転台２、第一アーム４、及び第ニア−ムロの現在位置検
出のために従来周知の方法によって利用され、検出され
た現在位置値が設定値となったときに前記電磁切り換え
弁１９．２０及び他のアクチュエータ１０．１１の空圧
制御系に使用されている電磁切り換え弁の切り換えが行
われる以上の実施例に示したように本発明の空圧作動ロ
ボットの制御方式は、空圧作動アクチュエータによって
駆動される被動部材（実施例では回転台２、第一アーム
４、及び第ニア−ムロ）が目標位置に接近した以後は、
前記アクチュエータの両側ボートに交互に、且つ目標位
置に接近するに従って空圧供給ボート切り換えタクトを
早めるように空圧を供給し、ｏ：１記被動部材を減速さ
せ乍ら目標位置に到達させることを特徴とするものであ
るから、被動部材の動作初期の立ち上り速度を十分大な
らしめ“Ｃも目標位置の手前から急速且つ滑らかに減速
させて当該被動部材を目標位置に到達させることが出来
る。従っ゛Ｃ１被動部材の運動開始時点から目標位置に
到達するまでのトータルサイクルタイムを大中に短縮さ
せ得ると共に、目標位置迄りに於て被動部材を脈動させ
ることなく速やかに且つ精度良く目標位置に安定さゼる
ことが出来るので、例えば本発明を空圧駆動ロボットの
駆動系に応用することによって、従来の空圧作動ロボッ
トでは到底望むことの出来ない高精度な制御が可能であ
る。
転台２、第一アーム４、及び第ニア−ムロの現在位置検
出のために従来周知の方法によって利用され、検出され
た現在位置値が設定値となったときに前記電磁切り換え
弁１９．２０及び他のアクチュエータ１０．１１の空圧
制御系に使用されている電磁切り換え弁の切り換えが行
われる以上の実施例に示したように本発明の空圧作動ロ
ボットの制御方式は、空圧作動アクチュエータによって
駆動される被動部材（実施例では回転台２、第一アーム
４、及び第ニア−ムロ）が目標位置に接近した以後は、
前記アクチュエータの両側ボートに交互に、且つ目標位
置に接近するに従って空圧供給ボート切り換えタクトを
早めるように空圧を供給し、ｏ：１記被動部材を減速さ
せ乍ら目標位置に到達させることを特徴とするものであ
るから、被動部材の動作初期の立ち上り速度を十分大な
らしめ“Ｃも目標位置の手前から急速且つ滑らかに減速
させて当該被動部材を目標位置に到達させることが出来
る。従っ゛Ｃ１被動部材の運動開始時点から目標位置に
到達するまでのトータルサイクルタイムを大中に短縮さ
せ得ると共に、目標位置迄りに於て被動部材を脈動させ
ることなく速やかに且つ精度良く目標位置に安定さゼる
ことが出来るので、例えば本発明を空圧駆動ロボットの
駆動系に応用することによって、従来の空圧作動ロボッ
トでは到底望むことの出来ない高精度な制御が可能であ
る。
第１図はロボット全体を示す側面図、第２図は同背面図
、第３図は空圧作動アクチュエータに於ける制御系の一
部分を示す説明図、第４図は電磁切り換え弁の制御を説
明する図、第５図はロボットアームが目標位置に到達す
る過程での速度変化を説明する図である。
、第３図は空圧作動アクチュエータに於ける制御系の一
部分を示す説明図、第４図は電磁切り換え弁の制御を説
明する図、第５図はロボットアームが目標位置に到達す
る過程での速度変化を説明する図である。
Claims (1)
- 空圧作動アクチュエータによって駆動される被動部材が
目標位置に接近した以後は、０：Ｉ記アクチュエータの
両側ボートに交互に、且つ目標位置に接近するに従って
空圧供給ボート切り換えタクトを早めるように空圧を供
給し、被動部材を減速させ乍ら目標位置に到達させるこ
とを特徴とする空圧作動アクチュエータの制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15879583A JPS6049101A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 空圧作動アクチュエ−タの制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15879583A JPS6049101A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 空圧作動アクチュエ−タの制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6049101A true JPS6049101A (ja) | 1985-03-18 |
Family
ID=15679506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15879583A Pending JPS6049101A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 空圧作動アクチュエ−タの制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049101A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6220902A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-29 | Yamatake Honeywell Co Ltd | バルブポジシヨナ |
-
1983
- 1983-08-29 JP JP15879583A patent/JPS6049101A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6220902A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-29 | Yamatake Honeywell Co Ltd | バルブポジシヨナ |
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