JPS631688A - ロボツト制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、移動中の作業対象物をロボットマニプレー
タ自体が追跡して与えられた作業を行ういわゆるトラッ
キングロボットに関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は、従来のトラッキングロボットの制御装置の構
成図であシ、図において、（１）はロボット制御装置全
体、（２）はロボットマニプレータの各関節（３）を駆
動するサーボモータのうちの１つを示し、（４）は同じ
く位置検出器を、（５）は作業対象物を載せて搬送する
コンベアを、（６）はコンベア速度検出器を示し、（７
）はコンベア上の作業対象物（以下ワークと呼ぶ）の基
準位置（以下ベースと呼ぶ）がコンベア上の特定位置（
以下コンベアペースと呼ぶ）を通過するとき１の信号を
発生する同期信号発生器である。（８）からαＱはロボ
ット制御装置（１）の内部に備えられているもので、（
８）はロボットの一連の作業を記憶しているプログラム
記憶部、（９）は（８）に記憶されているプログラムを
実行するプログラム実行部、（ＩＱは、刻々に変化する
コンベア速度を検出し、その速度を累積するコンベア移
送距離累積部、（１カはαｑに累積されたコンベア移送
距離と予め教示された位置データとから、コンベア（５
）上でのワークの位置を演算するワーク位置演算部、α
■は刻々に変化するコンベア速度を検出し、この速度の
過去、現在値から近未来のコンベアの速度を予測し、現
在から微小時間にコンベアが移動するであろう予測移動
量を演算するコンベア速度予測部、υはワーク位置演算
部（１］）によシ＠算されたコンベア上のワーク位置に
コンベア速度予測部（イ）で演算されたコンベア予測移
動量を加算し、ワーク位置を補正するコンベア速度補償
部、α→はコンベア速度補償部（至）で演算された目的
位置に、ロボットマニプレータを移動するように各ロボ
ットマニプレータの移動量を演算するマニプレータ座標
変換部、α→はマニプレータ座標変換部α→により演算
された各ロボットマニプレータ移動量と、位置検出器（
４）から入力した位置情報とをもとに、マニプレータ移
動用誤差電圧を出力する位置決めフィードバック制御部
、０Ｑは位置決めフィードバック制御部（ト）から出力
された誤差電圧をサーボモータ駆動Ｍ、流に変換増巾す
る電力増巾部である。

次に動作について説明する。第４図は、コンベア（５）
とワークの位置関係を図示したものである。

第４図において、（５）はワークを載せて搬送するコン
ベア、（７）は、ワークがコンベアベースを通過すると
き１の信号を発生する同期信号発生器、（イ）〜（財）
はコンベア（５）上のワークを示し、ワークはコンベア
（５）によって（１）の位置から？■、四の位置へと搬
送される。（イ）〜四はワーク上の作業目的位置で、こ
れらはワーク上の同一点である。ワーク（１）はワーク
がコンベアベースにある時を示し、ワーク２℃は現在の
ワークの位置を示し、ワーク（イ）は現在から微小時間
後のワークの予測位置である。矢印（７）は（７）から
■め間のコンベアの移動量を表わし、矢印（ロ）は？や
から（２）間のコンベア移動予測量を表わす。

ロボットはプログラム記憶部（８）に予め記憶されてい
る命令を逐次読み出して実行するが、その命令の中でワ
ーク上の目的位置器へ移動する命令を実行する場合を考
える。この時のワークはコンベアによって搬送されてお
シ、ロボットはコンベアの移動に追従しながらワーク上
の目的位Ｎｇ３へ移動しなければならない。

まず、ワークがコンベアによって搬送されてくると、翰
の位置（コンベアベース）をワークが通過した瞬間に、
同期信号発生器（７）から１の信号が発せられ、この信
号はコンベア移送距離累積部αｑに入力される。この信
号が入力されると、コンベア移送距離累積部α０の累積
値は０にリセットされる。このリセットされた後のコン
ベア移送距離累積部（ＩＱは、コンベア速度検出器（６
）からの速度を累積してゆぐため、コンベア移送距離累
積部α１の累積値はコンベア上のワークがコンベアペー
スを通過してからのコンベア移動１になり、この移動量
は第４図の矢印彌に対応する。また、コンベア速度検出
器（６）からの速度はコンベア速度予測部（６）にも入
力され、ここで過去、現在の速度から近未来のコンベア
測度を予測し、現在から微小時間にコンベアが移動する
であろう予測移動量を演算する。

この予測移動量は第４図の矢印（ロ）に対応する。

次に、プログラム記憶部（８）からプログラム実行部（
９）を介して、ワーク上の目的位置（財）へ移動する命
令が読み出され、ワーク位置演算部（１１）でコンベア
ベース上のワーク内の目的位置−にコンベア移動量器が
加算され、現在のワーク上の目的位置（ハ）が算出され
る。さらに、コンベア速度補償部（６）で予測移動量（
ロ）が加算され、微小時間後の目的位置（１）が算出さ
れ、ロボットは目的位置（１）へ向かって移動し、目的
位置に到達するまで、微小時間ごとく１、コンベア移動
量と予測移動量が演算、加算されてトラッキング動作が
進行する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のトラッキングロボットの制御製蓋は以上のように
構成されているので、プログラムを解読、実行してゆく
自動運転中ではトラッキング動作ができるが、ロボット
をマニュアルで運転するいわゆるジョグ運転中ではトラ
ッキング動作ができなかった。従って、自動運転中に不
具合が生じてロボットをマニュアルで運転し、ロボット
をコンベア外に退避する場合、コンベアを停止すること
ができない時や、停止させてもコンベアに慣性があって
即座に停止しない時、コンベア上のワークとロボットと
が干渉して危険状態になるなどの問題点があった。

（′、の発明は」二記のような問題点を解消するために
り：されたもので、自動運転中のみならずジョグ運転中
にもコンベアの移動に追従して移動するロボットの制御
装置を得ることを目的とする。

ｒ問題点を解決するための手段〕 ４′、の発明に係るロボットの制御装置は、ワーク位置
演算部と、教示箱（ロボットをマニュアル運転するため
のスイッチが装着されている）からの入力による位置演
算部をスイッチで切シ換え、かつ、コンベアｆつ速度に
よる速度補償を常時行うようにしたものである。

〔イヤ用　〕

この発明におけるトラッキング動作は、教示箱によって
マニュアル運転されている時でも、コンベアの速度補償
部により常にコンベアと同期して「；・ピットが移動す
る。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）〜αＱは上記従来例と全く同一のも
のである。■はロボットをマニュアル運転（以下ジョグ
運転という）するためのスイッチが取カ付けられた教示
箱、（９）はジョグ運転用のスイッチ、（ロ）は教示箱
からの入力信号を受は付ける教示信号入力部、補は教示
信号により、ロボットの移動量を決定するジョグ移動量
演算部、■は自動運転とジョグ運転とを切り換えるモー
ド切り換え部である。

次に、この発明の動作について説明する。第２図はコン
ベアとワークとの位置関係を図示したものである。第２
図において、（５）　、　（７）　、（イ）〜勾、＠は
従来例の動作を説明した第４図における同符号と全く同
一のものである。先ず、ワークが０！■の位置にある時
に自動運転からジョグ運転に切り換えた場合を想定する
。ワークの位置０１）から微小時間Δを後のワークの位
置を（イ）で示し、ざらにΔを時間後のワークの位置を
句で示す。（６υはワークが０２の位置にある時のロボ
ットの位置でうり、（支）は、Δを時間後のロボットの
位置である。Ｑはワークが四の位置にあるときに演算さ
れるコンベア予測移動量、−はワークが（財）の位置に
あるときに教示箱（１０により指令されたロボットの移
動量、鴫は移動量ｌと−を合成した移動量、…は移動量
−によってロボットが移動した時のロボットの位置を表
わす。

ワークが四の位置から（ハ）の位置まで搬送される時の
トラッキング動作については従来例と全く同一であるの
で、以下ではワークが（ロ）の位置にある時、自動運転
からジョグ運転に切シ換えた後について説明する。

自動運転からジョグ運転の切シ換えは、例えば制御装置
外部のスイッチなど（図示せず）からの入力信号によシ
行い、この信号が入力されると、モード切り換え部−に
おけるデータの流れがワーク位置演算部（１１）からジ
ョグ移動量演算部−に切り換わる。この時のワークの位
置およびロボットの位置は第２図においてそれぞれ（ハ
）、Ｇ］）である。

教示箱α０からの入力信号がなくΔを時間経過した場合
、ジョグ移動量演算部（転）で演算する移動量ばＯとな
っている。コンベア速度検出器（６）で検出される速度
はコンベア速度予測部（６）に入力されており、コンベ
ア予測移動量が演算されて、コンベア速度補償部（至）
によシロボットの現在位置にコンベア予測移動量（ロ）
が加算され、Δを時間後のロボットの位置は鏝と決定さ
れ、ロボットは醗の位置へ移動する。教示箱に）からの
入力信号がなければ上記動作が繰シ返されるだけである
。

ロボットが輪の点に移動した時に、教示箱（ト）に取シ
付けられたスイッチ包◇が押され、その信号が教示信号
入力部（６）へ入力されると、その入力信号に対応した
ロボットの移動量がジョグ移動量演算部（６）で演算さ
れる。第２図における矢印−がこれに対応する。矢印Ｑ
は前記コンベア予測移動ｔ＠と同様にして演算される予
測移動量であり、この２つの移動量がコンベア速度補償
部（ト）で合成され、Δを時間後のロボットの位置は（
イ）と決定されてロボットは図の位置べ移動する。

教示箱（１１から指令されるロボットの移動−置けどの
ような方向でも同一の動作で対処でき、また教示箱−か
らの指令によってロボットが移動する場合、ロボットは
コンベアに追従して動いているため、教示箱（４０から
の指令値はワークとの相対移動量となっている。従って
、教示箱■からロボットの移動を指令する場合はワーク
上での移動を考えればよく、上記操作によってロボット
がワークから逸脱することはない。

なお、上記実施例では、ジョグ運転を行うために、教示
箱禎を設けたが、教示箱（６）のかわりにセンサーやそ
の他の外部装置にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、自動運転とジョグ運
転とを切り換えるモード切り換え部を設け、かつ、コン
ベア速度補償を常時行うように構成したので、自動運転
からジョグ運転に切シ換えた場合でも、ロボットはコン
ベアに追従して動くため、ジョグ運転中にワークと干渉
することがなく、安全にロボットを移動することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例によるロボットの制御装置
の構成図、第２図はこの発明を説明するためのコンベア
とワークの位置関係図、第６図は従来のロボットの制御
装置の構成図、第４図は従来例を説明するためのコンベ
アとワークの位置関係図である。 図において、（５）はコンベア、（６）はコンベア速度
検出器、（７）は同期信号発生器、αｑはコンベア移送
距離累積部、（６）はコンベア速度予測部、（至）はコ
ンベア速度補償部、（６）は教示箱、■はモード切シ換
え部。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動しているワークに追従して作業を行う追従ロボット
   において、ワーク搬送装置の搬送速度を検出する速度検
   出器、搬送装置上の特定の位置をワークが通過したこと
   を検出する同期信号発生器、搬送装置の移動量を検出し
   て記憶する手段、搬送装置の搬送速度から近未来の搬送
   速度を予測する手段、自動運転と手動運転とを切り換え
   る手段、前記搬送速度予測手段から予測された搬送速度
   によつて、位置データを補正する手段とを備えたことを
   特徴とするロボットの制御装置。